BR122019023058B1 - METHOD FOR INCREASING THE EFFICIENCY IN THE USE OF NITROGEN, PRODUCTION, BIOMASS, GROWTH RATE, VIGOR, OIL CONTENT, AND / OR TOLERANCE TO THE ABIOTIC STRESS OF AN ISOLATED NUCLEIC ACID PLANT AND CONSTRUCTION - Google Patents
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Abstract
método para aumento da eficiência no uso de nitrogênio, produção, biomassa, taxa de crescimento, vigor, teor de óleo, e/ou tolerância ao estresse abiótico de uma planta, construto de ácido nucleico isolado, polipeptídeo isolado, método para cultivo de uma safra, fornece métodos para aumentar a eficiência no uso de nitrogênio, produção, biomassa, taxa de crescimento, vigor, teor de óleo, produção de fibra, qualidade da fibra e/ou tolerância ao estresse abiótico de uma planta expressando na planta um polinucleotídeo exógeno, compreendendo uma sequência de ácido nucleico, pelo menos, 80% homóloga à seq id nº: 387, 1-386, 388-469, 763-3704 e 3705; ou um polinucleotídeo exógeno que codifica um polipeptídeo, pelo menos, 80% idêntico à seq id nº: 602, 470-601, 603-762, 3706-5858, 5860-5910, 5912, 5914-5923, 5925-6046 ou 6047; também é fornecido um polinucleotídeo isolado, compreendendo uma sequência de ácido nucleico selecionada de um grupo consistindo da seq id nº: 387, 1-386, 388-469, 763-3704 e 3705, que pode ser utilizado para aumentar a eficiência no uso de nitrogênio, produção, biomassa, taxa de crescimento, vigor, teor de óleo, produção de fibra, qualidade da fibra e/ou tolerância ao estresse abiótico de uma planta.method for increasing efficiency in the use of nitrogen, production, biomass, growth rate, vigor, oil content, and / or tolerance to abiotic stress of a plant, isolated nucleic acid construct, isolated polypeptide, method for growing a crop , provides methods to increase efficiency in the use of nitrogen, production, biomass, growth rate, vigor, oil content, fiber production, fiber quality and / or tolerance to abiotic stress of a plant expressing an exogenous polynucleotide in the plant, comprising a nucleic acid sequence at least 80% homologous to sequence id: 387, 1-386, 388-469, 763-3704 and 3705; or an exogenous polynucleotide that encodes a polypeptide at least 80% identical to sequence number: 602, 470-601, 603-762, 3706-5858, 5860-5910, 5912, 5914-5923, 5925-6046 or 6047; an isolated polynucleotide is also provided, comprising a nucleic acid sequence selected from a group consisting of sequence number 387, 1-386, 388-469, 763-3704 and 3705, which can be used to increase efficiency in the use of nitrogen, production, biomass, growth rate, vigor, oil content, fiber production, fiber quality and / or tolerance to abiotic stress in a plant.
Description
[001] O presente pedido de patente de invenção, em algumas aplicações respectivas, refere-se aos novos polinucleotídeos e polipeptídeos que podem aumentar a eficiência no uso do nitrogênio, eficiência no uso de fertilizante, produção (por exemplo, produção de sementes/grãos, produção de óleo), taxa de crescimento, vigor, biomassa, teor de óleo, produção de fibra, qualidade e/ou comprimento da fibra, resistência ao estresse abiótico e/ou eficiência no uso de água de uma planta.[001] The present patent application, in some respective applications, refers to the new polynucleotides and polypeptides that can increase efficiency in the use of nitrogen, efficiency in the use of fertilizer, production (for example, seed / grain production , oil production), growth rate, vigor, biomass, oil content, fiber production, fiber quality and / or length, resistance to abiotic stress and / or water use efficiency of a plant.
[002] Uma abordagem comum para promover o crescimento da planta era, e continua sendo, o uso dos nutrientes naturais, bem como de nutrientes sintéticos (fertilizantes). Deste modo, os fertilizantes são o combustível por trás da "revolução verde", diretamente responsáveis pelo aumento excepcional do rendimento das culturas nos últimos 40 anos e considerados como a despesa geral número um da agricultura. Dos três macronutrientes fornecidos como fertilizantes principais [Nitrogênio (N), Fosfato (P) e Potássio (K)] , o nitrogênio frequentemente atua como elemento limitador da taxa no crescimento da planta e todas as áreas de cultura têm uma dependência fundamental dos fertilizantes inorgânicos a base de nitrogênio. O nitrogênio normalmente precisa ser reposto todo ano, particularmente para os cereais, que compreendem mais da metade das áreas cultivadas em todo o mundo. Por exemplo, fertilizantes inorgânicos a base de nitrogênio, tal como o nitrato de amônio, nitrato de potássio ou ureia, tipicamente correspondem a 40% dos custos associados às culturas, tais como o milho e o trigo.[002] A common approach to promote plant growth was, and remains, the use of natural nutrients, as well as synthetic nutrients (fertilizers). In this way, fertilizers are the fuel behind the "green revolution", directly responsible for the exceptional increase in crop yields in the last 40 years and considered as the number one general expense of agriculture. Of the three macronutrients supplied as main fertilizers [Nitrogen (N), Phosphate (P) and Potassium (K)], nitrogen often acts as a rate-limiting element in plant growth and all crop areas have a fundamental dependency on inorganic fertilizers nitrogen based. Nitrogen normally needs to be replenished every year, particularly for cereals, which comprise more than half of the cultivated areas worldwide. For example, nitrogen-based inorganic fertilizers, such as ammonium nitrate, potassium nitrate or urea, typically account for 40% of the costs associated with crops, such as corn and wheat.
[003] O nitrogênio é um macronutriente essencial para a planta, responsável pela biossíntese de ácidos nucleicos e aminoácidos, grupos prostéticos, hormonas da planta, defesas químicas da planta, etc. Além disso, o nitrogênio frequentemente atua como um elemento limitador da taxa de crescimento da planta e todas as culturas de campo possuem uma dependência fundamental de nitrogênio inorgânico. Deste modo, o nitrogênio é translocado para o broto, onde é armazenado nas folhas e no caule durante a etapa rápida de desenvolvimento da planta, e, por conseguinte, até que floresça. No milho, por exemplo, as plantas acumulam o volume de seu nitrogênio orgânico durante o período da germinação do grão e até que floresça. Uma vez que a fertilização da planta ocorre, os grãos começam a se formarem e a se tornarem o receptáculo principal do nitrogênio da planta. O nitrogênio armazenado pode ser, então, redistribuído a partir das folhas e do caule que serviram como compartimentos de armazenagem até a formação do grão.[003] Nitrogen is an essential macronutrient for the plant, responsible for the biosynthesis of nucleic acids and amino acids, prosthetic groups, plant hormones, chemical defenses of the plant, etc. In addition, nitrogen often acts as a limiting factor in the growth rate of the plant and all field crops have a fundamental dependence on inorganic nitrogen. In this way, nitrogen is translocated to the bud, where it is stored in the leaves and stem during the rapid stage of plant development, and therefore until it blooms. In corn, for example, plants accumulate the volume of their organic nitrogen during the germination period of the grain and until it blooms. Once the fertilization of the plant occurs, the grains begin to form and become the main receptacle for the plant's nitrogen. The stored nitrogen can then be redistributed from the leaves and stem that served as storage compartments until grain formation.
[004] Como o fertilizante se esgota rapidamente na maioria dos tipos de solo, este deve ser fornecido às culturas em crescimento duas ou três vezes durante a época de crescimento. Além disso, a baixa eficiência no uso do nitrogênio (NUElnitrogen use efficiency) das principais culturas (por exemplo, na faixa de somente 30-70%) afeta de modo negativo as despesas de investimento do fazendeiro por conta do excesso de fertilizante aplicado. Além disso, os usos excessivos e ineficientes de fertilizantes são os principais fatores responsáveis por problemas ambientais, tais como eutrofização das águas subterrâneas, de lagos, rios e mares e poluição por nitrato em água potável, o que pode causar metemoglobinemia, poluição por fosfato, poluição atmosférica e similares. Contudo, a despeito do impacto negativo dos fertilizantes no meio ambiente e dos limites de uso de fertilizantes que foram controlados por lei em vários países, espera-se que o uso de fertilizantes aumente, a fim de apoiar a produção de alimentos e de fibras devido ao rápido crescimento populacional e aos recursos limitados da terra. Por exemplo, estima-se que até 2050, mais de 150 milhões de toneladas de fertilizantes a base de nitrogênio sejam utilizadas em todo o mundo por ano.[004] As fertilizer runs out quickly in most soil types, it must be supplied to growing crops two or three times during the growing season. In addition, the low efficiency in the use of nitrogen (NUElnitrogen use efficiency) of the main crops (for example, in the range of only 30-70%) negatively affects the investment costs of the farmer due to the excess of fertilizer applied. In addition, excessive and inefficient uses of fertilizers are the main factors responsible for environmental problems, such as eutrophication of groundwater, lakes, rivers and seas and nitrate pollution in drinking water, which can cause methemoglobinemia, phosphate pollution, air pollution and the like. However, despite the negative impact of fertilizers on the environment and the limits on fertilizer use that have been controlled by law in several countries, the use of fertilizers is expected to increase in order to support food and fiber production due to rapid population growth and limited land resources. For example, it is estimated that by 2050, more than 150 million tons of nitrogen-based fertilizers will be used worldwide each year.
[005] O aumento da eficiência no uso do nitrogênio pelas plantas deve viabilizar o cultivo das culturas com um investimento mais baixo em fertilizantes, ou, alternativamente, o cultivo em solos de qualidade inferior e, assim, ter um impacto econômico significativo tanto nos sistemas desenvolvidos de agricultura quanto nos sistemas em desenvolvimento.[005] Increased efficiency in the use of nitrogen by plants should enable the cultivation of crops with a lower investment in fertilizers, or, alternatively, cultivation in lower quality soils and thus have a significant economic impact on both systems agriculture and developing systems.
[006] O aprimoramento genérico da eficiência no uso de fertilizantes (FUE 1 fertilizer use efficiency) nas plantas pode ser gerado ou através da reprodução tradicional ou por engenharia genética.[006] The generic improvement in the efficiency in the use of fertilizers (FUE 1 fertilizer use efficiency) in plants can be generated either through traditional reproduction or by genetic engineering.
[007] Tentativas de geração
de plantas com FUE melhorada foram descritas no N° de Pedido de Patente Americano 20020046419, de Choo, et al.; N° de Pedido de Patente Americano 2005010879, de Edgerton et al.; N° de Pedido de Patente Americano 20060179511, de Chomet et al.; Good, A, et al. 2007 (Engineering nitrogen use efficiency with alanine aminotransferase. Canadian Journal of Botany 85: 252-262); e Good AG et al. 2004 (Trends Plant Sci. 9:597-605).[007] Generation attempts
of plants with improved FUE have been described in American Patent Application No. 20020046419, by Choo, et al .; American Patent Application No. 2005010879, by Edgerton et al .; American Patent Application No. 20060179511, by Chomet et al .; Good, A, et al. 2007 (Engineering nitrogen use efficiency with alanine aminotransferase. Canadian Journal of Botany 85: 252-262); and Good AG et al. 2004 (Trends Plant Sci. 9: 597-605).
[008] Yanagisawa et al. (Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2004 101:7833-8) descreve plantas transgênicas Dofl que apresentam um crescimento melhorado sob condições de baixo nível de nitrogênio.[008] Yanagisawa et al. (Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2004 101: 7833-8) describes Dofl transgenic plants that show improved growth under low nitrogen conditions.
[009] O N° de Patente Americano 6.084.153, de Good et al. divulga o uso de um promotor sensível ao estresse para controlar a expressão da Alanina Aminotransferase (AlaAT 1 Alanine Amine Transferase) e das plantas de canola transgênica com resistência à seca e deficiência de nitrogênio melhorada quando comparadas às plantas de controle.[009] American Patent No. 6,084,153, by Good et al. discloses the use of a stress-sensitive promoter to control the expression of Alanine Aminotransferase (AlaAT 1 Alanine Amine Transferase) and transgenic canola plants with improved drought resistance and nitrogen deficiency when compared to control plants.
[0010] O crescimento contínuo da população mundial e o déficit de disponibilidade de terra cultivável para a agricultura afetam o rendimento das plantas e dos produtos relacionados às plantas. A escassez global no suprimento de água, a desertificação, as condições de estresse abiótico (ABSlabiotic stress) (por exemplo, salinidade, seca, inundação, temperatura subaproveitada e poluição química tóxica) e/ou o nitrogênio limitado e as fontes de fertilizantes causam danos substanciais às plantações agrícolas, tais como alterações principais no metabolismo da planta, morte celular e diminuição no crescimento da planta e na produtividade da cultura.[0010] The continuous growth of the world population and the deficit of availability of arable land for agriculture affect the yield of plants and products related to plants. Global water supply shortages, desertification, abiotic stress conditions (ABSlabiotic stress) (eg, salinity, drought, flood, underutilized temperature and toxic chemical pollution) and / or limited nitrogen and fertilizer sources cause damage substantial changes to agricultural plantations, such as major changes in plant metabolism, cell death and decreased plant growth and crop productivity.
[0011] A seca é um fenômeno gradual que envolve períodos de tempo anormalmente seco que duram o suficiente para produzir desequilíbrios hidrológicos sérios, como danos à cultura, diminuição do suprimento de água e aumento da susceptibilidade a diversas doenças.[0011] Drought is a gradual phenomenon that involves periods of abnormally dry weather that last long enough to produce serious hydrological imbalances, such as crop damage, decreased water supply and increased susceptibility to various diseases.
[0012] A salinidade, níveis elevados de sal, afeta um em cada cinco hectares de terra irrigada. Nenhuma das cinco principais culturas alimentares, p.ex., trigo, milho, arroz, batatas e soja, consegue tolerar o excesso de sal. Os efeitos prejudiciais do sal sobre as plantas resulta tanto da deficiência de água, que leva ao estresse osmótico (semelhante ao estresse causado pela seca), quanto do efeito do excesso de íons de sódio sobre processos bioquímicos importantes. Assim como o congelamento e a seca, quantidades elevadas de sal causam déficit de água; e a presença de níveis elevados de sal torna difícil para as raízes das plantas extraírem água de seu ambiente. Dessa forma, a salinação dos solos que são utilizados para a produção agrícola é um problema significativo e crescente em regiões que dependem principalmente da agricultura e é piorada pela utilização e fertilização excessivas e pela falta de água, tipicamente causada pela mudança climática e pelas demandas da população crescente.[0012] Salinity, high levels of salt, affects one in five hectares of irrigated land. None of the five main food crops, eg wheat, corn, rice, potatoes and soybeans, can tolerate excess salt. The harmful effects of salt on plants result both from water deficiency, which leads to osmotic stress (similar to the stress caused by drought), and from the effect of excess sodium ions on important biochemical processes. Like freezing and drought, high amounts of salt cause a water deficit; and the presence of high levels of salt makes it difficult for plant roots to extract water from their environment. Thus, the salination of soils that are used for agricultural production is a significant and growing problem in regions that depend mainly on agriculture and is worsened by excessive use and fertilization and the lack of water, typically caused by climate change and the demands of growing population.
[0013] As temperaturas subótimas afetam o crescimento e o desenvolvimento da planta durante todo o seu ciclo de vida. Dessa forma, baixas temperaturas reduzem a taxa de germinação e temperaturas elevadas resultam na necrosa da folha. Além disso, plantas maduras expostas ao excesso de calor podem experimentar o choque de calor, que pode surgir em vários órgãos, incluindo as folhas e, principalmente, os frutos, quando a transpiração é insuficiente para superar o estresse causado pelo calor. O calor também danifica as estruturas celulares, incluindo as organelas e o citoesqueleto e prejudica a função da membrana. O choque de calor pode produzir uma diminuição na síntese geral das proteínas, acompanhada pela expressão de proteínas de choque de calor, p.ex., as chaperonas, que estão envolvidas no rearranjo das proteínas desnaturadas pelo calor. O dano causado pela alta temperatura ao pólen quase sempre ocorre em conjunto com o estresse causado pela seca e, raramente, ocorre sob boas condições de irrigação. O estresse combinado pode alterar o metabolismo da planta de novas maneiras. Condições de frio excessivo, p.ex., temperaturas baixas, mas acima do ponto de congelamento, afetam as culturas de origem tropical, como a soja, o arroz, o milho e o algodão. O dano típico causado pelo frio inclui o emurchecimento, a necrosa, a clorosa ou perda de íons das membranas celulares. Condições de luz excessiva, que ocorrem sob condições atmosféricas claras subsequentes às noites frias do final do verão/outono, podem levar à fotoinibição da fotossíntese (interrupção da fotossíntese). Além disso, o frio pode levar a perdas de produção e à qualidade inferior do produto através do amadurecimento tardio do milho.[0013] Suboptimal temperatures affect plant growth and development throughout its life cycle. In this way, low temperatures reduce the germination rate and high temperatures result in leaf necrosis. In addition, mature plants exposed to excess heat can experience heat shock, which can occur in various organs, including leaves and, especially, fruits, when sweating is insufficient to overcome the heat stress. Heat also damages cellular structures, including organelles and the cytoskeleton and impairs membrane function. Heat shock can produce a decrease in the general synthesis of proteins, accompanied by the expression of heat shock proteins, eg, chaperones, which are involved in rearranging heat-denatured proteins. High temperature damage to pollen almost always occurs in conjunction with drought stress and rarely occurs under good irrigation conditions. Combined stress can alter the plant's metabolism in new ways. Excessive cold conditions, eg low temperatures, but above the freezing point, affect crops of tropical origin, such as soy, rice, corn and cotton. Typical cold damage includes wilting, necrotic, chlorine, or loss of ions from cell membranes. Excessive light conditions, which occur under clear atmospheric conditions subsequent to the cold late summer / autumn nights, can lead to photoinhibition of photosynthesis (interruption of photosynthesis). In addition, the cold can lead to loss of production and poor product quality through late ripening of corn.
[0014] A deficiência de nutrientes causa adaptações da arquitetura da raiz, particularmente notável, por exemplo, é a proliferação da raiz dentro de áreas ricas em nutrientes para aumentar a absorção dos nutrientes. A deficiência de nutrientes causa, também, a ativação de caminhos metabólicos da planta que maximizam os processos de absorção, assimilação e distribuição como pela ativação de mudanças da arquitetura. A engenharia da expressão dos genes desencadeados pode fazer com que a planta mostre as mudanças em sua arquitetura e o metabolismo melhorado, também, sob outras condições.[0014] The deficiency of nutrients causes adaptations of the root architecture, particularly notable, for example, is the proliferation of the root within areas rich in nutrients to increase the absorption of nutrients. The deficiency of nutrients also causes the activation of metabolic pathways in the plant that maximize the processes of absorption, assimilation and distribution as well as the activation of changes in architecture. Engineering the expression of the triggered genes can cause the plant to show changes in its architecture and improved metabolism, too, under other conditions.
[0015] Além disso, é amplamente conhecido que as plantas geralmente respondem à deficiência de água criando um sistema de raízes mais profundas que permitem o acesso à umidade localizada em camadas mais profundas do solo. O desencadeamento desse efeito permitirá às plantas acessarem os nutrientes e a água localizados em horizontes mais profundos do solo, particularmente, aqueles prontamente dissolvidos na água, como os nitratos.[0015] Furthermore, it is widely known that plants generally respond to water deficiency by creating a system of deeper roots that allow access to moisture located in deeper layers of the soil. The triggering of this effect will allow plants to access nutrients and water located in deeper horizons of the soil, particularly those readily dissolved in water, such as nitrates.
[0016] A produção é afetada por diversos fatores, como o número e o tamanho dos órgãos da planta, a arquitetura da planta (p.ex., o número de ramificações), o comprimento estabelecido dos grãos, o número de grãos cheios, o vigor (p.ex., a muda), a taxa de crescimento, o desenvolvimento da raiz, a utilização de água, nutrientes (p.ex., o nitrogênio) e fertilizantes e a tolerância ao estresse.[0016] Production is affected by several factors, such as the number and size of the plant's organs, the architecture of the plant (eg, the number of branches), the established length of the grains, the number of full grains, vigor (eg, seedling), growth rate, root development, use of water, nutrients (eg, nitrogen) and fertilizers and stress tolerance.
[0017] Culturas como as do milho, arroz, trigo, canola e soja respondem por mais da metade da ingestão calórica total humana, seja através do consumo direto de sementes ou através do consumo de produtos de carne de animais criados com sementes processadas ou forragem. As sementes também são uma fonte de açúcares, proteínas, óleos e metabólitos utilizados em processos industriais. A capacidade de aumentar a produção da planta, seja através do aumento da taxa de acúmulo de matéria seca, modificando a celulose ou a composição da lignina, aumento da resistência do caule, aumento do tamanho do meristema, mudança do padrão de ramificação da planta, firmeza das folhas, aumento da eficiência da fertilização, aumento da taxa de acúmulo de matéria seca da semente, modificação do desenvolvimento da semente, melhora do enchimento da semente ou o aumento do teor de óleo, amido ou proteína nas sementes teria muitas aplicações na utilização agrícola e não-agrícola como na produção biotecnológica de produtos farmacêuticos, anticorpos ou vacinas.[0017] Crops such as corn, rice, wheat, canola and soy account for more than half of the total human caloric intake, either through direct consumption of seeds or through the consumption of animal meat products raised with processed seeds or forage . Seeds are also a source of sugars, proteins, oils and metabolites used in industrial processes. The ability to increase plant production, either by increasing the dry matter accumulation rate, modifying cellulose or lignin composition, increasing stem resistance, increasing meristem size, changing the plant's branching pattern, leaf firmness, increased fertilization efficiency, increased seed dry matter accumulation rate, modified seed development, improved seed filling, or increased oil, starch or protein content in the seeds would have many applications in use agricultural and non-agricultural as well as in the biotechnological production of pharmaceutical products, antibodies or vaccines.
[0018] Estudos demonstraram que adaptações na planta a condições ambientais adversas são traços genéticos complexos de natureza poligênica. Meios convencionais de cultura e melhoras de horticulturas utilizam técnicas de melhoramento seletivas para identificar plantas que apresentem características desejáveis. No entanto, o melhoramento seletivo é tedioso, consome tempo e apresenta resultado imprevisível. Além disso, recursos germoplasmáticos limitados para melhora da produção e a incompatibilidade nos cruzamentos entre espécies de plantas distantemente relacionadas representam problemas significativos encontrados no melhoramento convencional. Avanços na engenharia genética permitiram que o homem modificasse o germoplasma das plantas pela expressão de genes de interesse nas plantas. Essa tecnologia tem a capacidade de gerar culturas ou plantas com traços econômicos, agronômicos ou horticulturas melhorados.[0018] Studies have shown that adaptations in the plant to adverse environmental conditions are complex genetic traits of a polygenic nature. Conventional culture media and horticultural improvements use selective breeding techniques to identify plants that have desirable characteristics. However, selective breeding is tedious, time consuming and has unpredictable results. In addition, limited germplasmic resources to improve production and incompatibility in crossings between distantly related plant species represent significant problems encountered in conventional breeding. Advances in genetic engineering have enabled man to modify plant germplasm by expressing genes of interest in plants. This technology has the ability to generate crops or plants with improved economic, agronomic or horticultural traits.
[0019] A publicação WO N° 2004/104162 revela métodos para aumentar a tolerância ao estresse abiótico e/ou a biomassa em plantas geradas deste modo.[0019] The publication WO N ° 2004/104162 discloses methods to increase the tolerance to abiotic stress and / or biomass in plants generated in this way.
[0020] A publicação WO N° 2004/111183 divulga sequências de nucleotídeos para regular a expressão do gene em tricomas e estruturas de plantas e métodos utilizando os mesmos.[0020] Publication WO No. 2004/111183 discloses nucleotide sequences to regulate gene expression in trichomes and plant structures and methods using them.
[0021] A publicação WO N° 2004/081173 divulga novas sequências e estruturas regulatórias derivadas da planta e métodos de utilização de tais sequências para direcionar a expressão das sequências de polinucleotídeo exógeno nas plantas.[0021] The publication WO N ° 2004/081173 discloses new sequences and regulatory structures derived from the plant and methods of using such sequences to direct the expression of exogenous polynucleotide sequences in plants.
[0022] A publicação WO N° 2005/121364 revela polinucleotídeos e polipeptídeos envolvidos no desenvolvimento de fibras vegetais e método de uso dos mesmos, a fim de aumentar a qualidade das fibras, a produção e/ou biomassa de uma planta produtora de fibras.[0022] The publication WO N ° 2005/121364 discloses polynucleotides and polypeptides involved in the development of plant fibers and the method of using them, in order to increase the quality of the fibers, the production and / or biomass of a fiber producing plant.
[0023] A publicação WO N° 2007/049275 revela polipeptídeos isolados, polinucleotídeos que codificam os mesmos, plantas transgênicas que expressam os mesmos e método de uso dos mesmos para aumentar a eficiência no uso de fertilizantes, a tolerância ao estresse abiótico da planta e biomassa.[0023] WO publication 2007/049275 discloses isolated polypeptides, polynucleotides that encode them, transgenic plants that express the same and method of using them to increase the efficiency in the use of fertilizers, the tolerance to plant abiotic stress and biomass.
[0024] A publicação WO N° 2007/020638 revela métodos para aumentar a tolerância ao estresse abiótico e/ou a biomassa em plantas e plantas geradas desse modo.[0024] Publication WO No. 2007/020638 discloses methods to increase tolerance to abiotic stress and / or biomass in plants and plants generated in this way.
[0025] A publicação WO N° 2008/122980 revela estruturas de genes e métodos para aumentar o teor de óleo, taxa de crescimento e biomassa de plantas.[0025] The publication WO No. 2008/122980 reveals structures of genes and methods to increase the oil content, growth rate and biomass of plants.
[0026] A publicação WO N° 2008/075364 revela polinucleotideos envolvidos no desenvolvimento da fibra da planta e métodos de uso dos mesmos.[0026] WO publication 2008/075364 discloses polynucleotides involved in the development of plant fiber and methods of using them.
[0027] A publicação WO N° 2009/083958 revela métodos para aumentar a eficiência no uso de água, eficiência no uso de fertilizantes, tolerância ao estresse biótico/abiótico, produção e biomassa em plantas e em plantas geradas desse modo.[0027] The publication WO N ° 2009/083958 reveals methods to increase the efficiency in the use of water, efficiency in the use of fertilizers, tolerance to biotic / abiotic stress, production and biomass in plants and in plants generated in this way.
[0028] A publicação WO N° 2009/141824 revela polinucleotídeos isolados e métodos para uso dos mesmos para aumentar a utilidade da planta.[0028] Publication WO No. 2009/141824 discloses isolated polynucleotides and methods for using them to increase the usefulness of the plant.
[0029] A publicação WO N° 2009/013750 revela genes, estruturas e métodos para aumentar a tolerância ao estresse abiótico, biomassa e/ou produção em plantas geradas desse modo.[0029] Publication WO No. 2009/013750 discloses genes, structures and methods to increase tolerance to abiotic stress, biomass and / or production in plants generated in this way.
[0030] A publicação WO N° 2010/020941 revela métodos para aumentar a eficiência no uso do nitrogênio, tolerância ao estresse abiótico, produção e biomassa em plantas e em plantas geradas desse modo.[0030] The publication WO N ° 2010/020941 reveals methods to increase the efficiency in the use of nitrogen, tolerance to abiotic stress, production and biomass in plants and in plants generated in this way.
[0031] A publicação WO N° 2010/076756 divulga polinucleotideos isolados para aumentar a tolerância ao estresse abiótico, produção, biomassa, taxa de crescimento, vigor, teor de óleo, produção da fibra, qualidade da fibra e/ou eficiência no uso do nitrogênio de uma planta.[0031] WO No. 2010/076756 discloses isolated polynucleotides to increase tolerance to abiotic stress, production, biomass, growth rate, vigor, oil content, fiber production, fiber quality and / or efficiency in the use of nitrogen from a plant.
[0032] A publicação W02010/100595 divulga polinucleotídeos e polipeptídeos isolados e métodos de uso dos mesmos para aumentar a produção da planta e/ou características agrícolas.[0032] Publication W02010 / 100595 discloses isolated polynucleotides and polypeptides and methods of using them to increase plant production and / or agricultural characteristics.
[0033] A publicação WO N° 2010/049897 divulga polinucleotídeos e polipeptídeos isolados e métodos de uso dos mesmos para aumentar a produção da planta, biomassa, taxa de crescimento, vigor, teor de óleo, tolerância ao estresse abiótico de plantas e eficiência no uso do nitrogênio.[0033] Publication WO No. 2010/049897 discloses isolated polynucleotides and polypeptides and methods of using them to increase plant production, biomass, growth rate, vigor, oil content, tolerance to plant abiotic stress and efficiency in nitrogen use.
[0034] A publicação W02010/143138 divulga polinucleotídeos e polipeptídeos isolados e métodos de uso dos mesmos para aumentar a eficiência no uso do nitrogênio, eficiência no uso de fertilizantes, produção, taxa de crescimento, vigor, biomassa, teor de óleo, tolerância ao estresse abiótico e/ou eficiência no uso da água.[0034] Publication W02010 / 143138 discloses isolated polynucleotides and polypeptides and methods of using them to increase efficiency in the use of nitrogen, efficiency in the use of fertilizers, production, growth rate, vigor, biomass, oil content, tolerance to abiotic stress and / or water use efficiency.
[0035] A publicação WO N° 2011/080674 divulga polinucleotídeos e polipeptídeos isolados e métodos de uso dos mesmos para aumentar a produção da planta, biomassa, taxa de crescimento, vigor, teor de óleo, tolerância ao estresse abiótico de plantas e eficiência no uso do nitrogênio.[0035] WO publication No. 2011/080674 discloses isolated polynucleotides and polypeptides and methods of using them to increase plant production, biomass, growth rate, vigor, oil content, tolerance to plant abiotic stress and efficiency in nitrogen use.
[0036] A publicação W02011/015985 divulga polinucleotídeos e polipeptídeos para aumentar as qualidades desejáveis da planta.[0036] Publication W02011 / 015985 discloses polynucleotides and polypeptides to increase the desirable qualities of the plant.
[0037] A publicação W02011/135527 divulga polinucleotídeos e polipeptídeos isolados e métodos de uso dos mesmos para aumentar a produção da planta e/ou características agrícolas.[0037] Publication W02011 / 135527 discloses isolated polynucleotides and polypeptides and methods of using them to increase plant production and / or agricultural characteristics.
[0038] De acordo com um aspecto de algumas aplicações do presente pedido de patente de invenção, é fornecido um método para aumentar a eficiência no uso de fertilizante (p.ex., eficiência no uso do nitrogênio), teor de óleo, produção, taxa de crescimento, biomassa, vigor, produção da fibra, qualidade da fibra e/ou tolerância ao estresse abiótico de uma planta, compreendendo expressar dentro da planta um polinucleotídeo exógeno compreendendo uma sequência de ácido nucleico que codifica um polipeptideo, pelo menos, 80% idêntico à ID SEQ. N° [Identificação de Sequência N°] 470-762, 3706-5858, 58605910, 5912, 5914-5923, 5925-6046 ou 6047, aumentando, desta forma, a eficiência no uso de fertilizante (p.ex., eficiência no uso do nitrogênio), teor de óleo, produção, taxa de crescimento, biomassa, vigor, produção da fibra, qualidade da fibra e/ou tolerância ao estresse abiótico da planta.[0038] According to an aspect of some applications of the present application, a method is provided to increase efficiency in the use of fertilizer (eg, efficiency in the use of nitrogen), oil content, production, growth rate, biomass, vigor, fiber production, fiber quality and / or tolerance to abiotic stress of a plant, comprising expressing within the plant an exogenous polynucleotide comprising a nucleic acid sequence that encodes a polypeptide, at least 80% identical to SEQ ID. N ° [Sequence Identification N °] 470-762, 3706-5858, 58605910, 5912, 5914-5923, 5925-6046 or 6047, thereby increasing the efficiency in the use of fertilizer (eg, efficiency in the nitrogen use), oil content, production, growth rate, biomass, vigor, fiber production, fiber quality and / or tolerance to plant abiotic stress.
[0039] De acordo com um aspecto de algumas aplicações do presente pedido de patente de invenção, é fornecido um método para aumentar a eficiência no uso de fertilizante (p.ex., eficiência no uso do nitrogênio), teor de óleo, produção, taxa de crescimento, biomassa, vigor, produção da fibra, qualidade da fibra e/ou tolerância ao estresse abiótico de uma planta, compreendendo expressar dentro da planta um polinucleotideo exógeno compreendendo uma sequência de ácido nucleico que codifica um polipeptideo selecionado do grupo consistindo da ID SEQ. N° 470-762, 3706- 6046 e 6047, aumentando, desta forma, a eficiência no uso de fertilizante (p.ex., eficiência no uso do nitrogênio), teor de óleo, produção, taxa de crescimento, biomassa, vigor, produção da fibra, qualidade da fibra e/ou tolerância ao estresse abiótico da planta.[0039] In accordance with an aspect of some applications of the present application for a patent, a method is provided to increase the efficiency in the use of fertilizer (eg, efficiency in the use of nitrogen), oil content, production, growth rate, biomass, vigor, fiber production, fiber quality and / or tolerance to abiotic stress of a plant, comprising expressing within the plant an exogenous polynucleotide comprising a nucleic acid sequence that encodes a polypeptide selected from the group consisting of ID SEQ. N ° 470-762, 3706- 6046 and 6047, thus increasing efficiency in the use of fertilizer (eg efficiency in the use of nitrogen), oil content, production, growth rate, biomass, vigor, fiber production, fiber quality and / or tolerance to plant abiotic stress.
[0040] De acordo com um aspecto de algumas aplicações do presente pedido de patente de invenção, é fornecido um método para aumentar a eficiência no uso de fertilizante (p.ex., eficiência no uso do nitrogênio), teor de óleo, produção, taxa de crescimento, biomassa, vigor, produção da fibra, qualidade da fibra e/ou tolerância ao estresse abiótico de uma planta, compreendendo expressar dentro da planta um polinucleotídeo exógeno compreendendo uma sequência de ácido nucleico, pelo menos, 80% idêntica à ID SEQ. N° 1-469, 763-3704 ou 3705, aumentando, desta forma, a eficiência no uso de fertilizante (p.ex., eficiência no uso do nitrogênio), teor de óleo, produção, taxa de crescimento, biomassa, vigor, produção da fibra, qualidade da fibra e/ou tolerância ao estresse abiótico da planta.[0040] According to one aspect of some applications of the present application, a method is provided to increase efficiency in the use of fertilizer (eg, efficiency in the use of nitrogen), oil content, production, growth rate, biomass, vigor, fiber production, fiber quality and / or tolerance to abiotic stress of a plant, comprising expressing within the plant an exogenous polynucleotide comprising a nucleic acid sequence at least 80% identical to the SEQ ID . No. 1-469, 763-3704 or 3705, thereby increasing efficiency in the use of fertilizer (eg efficiency in the use of nitrogen), oil content, production, growth rate, biomass, vigor, fiber production, fiber quality and / or tolerance to plant abiotic stress.
[0041] De acordo com um aspecto de algumas aplicações do presente pedido de patente de invenção, é fornecido um método para aumentar a eficiência no uso de fertilizante (p.ex., eficiência no uso do nitrogênio), teor de óleo, produção, taxa de crescimento, biomassa, vigor, produção da fibra, qualidade da fibra e/ou tolerância ao estresse abiótico de uma planta, compreendendo expressar dentro da planta um polinucleotídeo exógeno compreendendo a sequência de ácido nucleico selecionado do grupo consistindo da ID SEQ. N° 1-469, 763-3704 e 3705, aumentando, desta forma, a eficiência no uso de fertilizante (p.ex., eficiência no uso do nitrogênio), teor de óleo, produção, taxa de crescimento, biomassa, vigor, produção da fibra, qualidade da fibra e/ou tolerância ao estresse abiótico da planta.[0041] According to an aspect of some applications of the present application, a method is provided to increase efficiency in the use of fertilizer (eg, efficiency in the use of nitrogen), oil content, production, growth rate, biomass, vigor, fiber production, fiber quality and / or tolerance to abiotic stress of a plant, comprising expressing within the plant an exogenous polynucleotide comprising the nucleic acid sequence selected from the group consisting of the SEQ ID. N ° 1-469, 763-3704 and 3705, thereby increasing efficiency in the use of fertilizer (eg efficiency in the use of nitrogen), oil content, production, growth rate, biomass, vigor, fiber production, fiber quality and / or tolerance to plant abiotic stress.
[0042] De acordo com um aspecto de algumas aplicações do presente pedido de patente de invenção, é fornecido um polinucleotídeo isolado compreendendo uma sequência de ácido nucleico que codifica um polipeptídeo que compreende uma sequência de aminoácido, pelo menos, 80% homóloga à sequência de aminoácido estabelecida na ID SEQ. 470-762, 3706-5858, 5860-5910, 5912, 5914-5923, 5925-6046 ou 6047, caracterizado pela sequência de aminoácido ser capaz de aumentar a eficiência no uso de fertilizante (p.ex., eficiência no uso do nitrogênio), teor de óleo, produção, taxa de crescimento, biomassa, vigor, produção da fibra, qualidade da fibra e/ou tolerância ao estresse abiótico de uma planta.[0042] According to an aspect of some applications of the present application, an isolated polynucleotide is provided comprising a nucleic acid sequence encoding a polypeptide comprising an amino acid sequence at least 80% homologous to the sequence of amino acid set out in SEQ ID. 470-762, 3706-5858, 5860-5910, 5912, 5914-5923, 5925-6046 or 6047, characterized by the amino acid sequence being able to increase the efficiency in the use of fertilizer (eg, efficiency in the use of nitrogen ), oil content, production, growth rate, biomass, vigor, fiber production, fiber quality and / or tolerance to abiotic stress in a plant.
[0043] De acordo com um aspecto de algumas aplicações do presente pedido de patente de invenção, é fornecido um polinucleotídeo isolado compreendendo uma sequência de ácido nucleico que codifica um polipeptídeo compreendendo a sequência de aminoácido selecionada do grupo consistindo da ID SEQ. N° 470-762, 3706-6046 e 6047.[0043] According to one aspect of some applications of the present application, an isolated polynucleotide is provided comprising a nucleic acid sequence encoding a polypeptide comprising the amino acid sequence selected from the group consisting of the SEQ ID. No. 470-762, 3706-6046 and 6047.
[0044] De acordo com um aspecto de algumas aplicações do presente pedido de patente de invenção, é fornecido um polinucleotídeo isolado compreendendo uma sequência de ácido nucleico, pelo menos, 80% idêntica à ID SEQ. N° 1-469, 763-3704 ou 3705, caracterizado pela sequência de ácido nucleico ser capaz de aumentar a eficiência no uso de fertilizante (p.ex., eficiência no uso do nitrogênio), teor de óleo, produção, taxa de crescimento, biomassa, vigor, produção da fibra, qualidade da fibra e/ou tolerância ao estresse abiótico de uma planta.[0044] According to an aspect of some applications of the present application, an isolated polynucleotide comprising a nucleic acid sequence at least 80% identical to SEQ ID is provided. No. 1-469, 763-3704 or 3705, characterized by the nucleic acid sequence being able to increase the efficiency in the use of fertilizer (eg, efficiency in the use of nitrogen), oil content, production, growth rate , biomass, vigor, fiber production, fiber quality and / or tolerance to abiotic stress in a plant.
[0045] De acordo com um aspecto de algumas aplicações do presente pedido de patente de invenção, é fornecido um polinucleotídeo isolado compreendendo a sequência de ácido nucleico selecionada do grupo consistindo da ID SEQ. N° 1-469, 763-3704 e 3705.[0045] According to an aspect of some applications of the present application, an isolated polynucleotide comprising the nucleic acid sequence selected from the group consisting of SEQ ID is provided. No. 1-469, 763-3704 and 3705.
[0046] De acordo com um aspecto de algumas aplicações do presente pedido de patente de invenção, é fornecida uma estrutura de ácido nucleico, compreendendo o polinucleotídeo isolado de algumas aplicações do presente pedido de patente de invenção e um promotor para direcionar a transcrição da sequência de ácido nucleico em uma célula hospedeira.[0046] According to an aspect of some applications of the present patent application, a nucleic acid structure is provided, comprising the polynucleotide isolated from some applications of the present patent application and a promoter to direct the transcription of the sequence nucleic acid in a host cell.
[0047] De acordo com um aspecto de algumas aplicações do presente pedido de patente de invenção, é fornecido um polipeptídeo isolado, compreendendo uma sequência de aminoácido, pelo menos, 80% homóloga à ID SEQ. N° 470-762, 3706-5858, 5860-5910, 5912, 5914-5923, 5925-6046 ou 6047, caracterizado pela sequência de aminoácido ser capaz de aumentar a eficiência no uso de fertilizante (p.ex., eficiência no uso do nitrogênio), teor de óleo, produção, taxa de crescimento, biomassa, vigor, produção da fibra, qualidade da fibra e/ou tolerância ao estresse abiótico de uma planta.[0047] According to an aspect of some applications of the present application, an isolated polypeptide is provided, comprising an amino acid sequence at least 80% homologous to SEQ ID. No. 470-762, 3706-5858, 5860-5910, 5912, 5914-5923, 5925-6046 or 6047, characterized by the amino acid sequence being able to increase the efficiency in the use of fertilizer (eg, efficiency in the use nitrogen content), oil content, production, growth rate, biomass, vigor, fiber production, fiber quality and / or tolerance to plant abiotic stress.
[0048] De acordo com um aspecto de algumas aplicações do presente pedido de patente de invenção, é fornecido um polipeptídeo isolado, compreendendo a sequência de aminoácido selecionada do grupo consistindo da ID SEQ. N° 470-762, 3706-6046 e 6047.[0048] In accordance with an aspect of some applications of the present application, an isolated polypeptide is provided, comprising the amino acid sequence selected from the group consisting of the SEQ ID. No. 470-762, 3706-6046 and 6047.
[0049] De acordo com um aspecto de algumas aplicações do presente pedido de patente de invenção, é fornecida uma célula de planta que expressa de forma exógena o polinucleotídeo de algumas aplicações do presente pedido de patente de invenção, ou a estrutura de ácido nucleico de algumas aplicações do presente pedido de patente de invenção.[0049] According to an aspect of some applications of the present patent application, a plant cell is provided that exogenously expresses the polynucleotide of some applications of the present patent application, or the nucleic acid structure of some applications of the present invention patent application.
[0050] De acordo com um aspecto de algumas aplicações do presente pedido de patente de invenção, é fornecida uma célula de planta que expressa de forma exógena o polipeptideo de algumas aplicações do presente pedido de patente de invenção.[0050] According to an aspect of some applications of the present patent application, a plant cell is provided that exogenously expresses the polypeptide of some applications of the present patent application.
[0051] De acordo com algumas aplicações do presente pedido de patente de invenção, a sequência de ácido nucleico codifica uma sequência de aminoácido selecionada do grupo consistindo da ID SEQ. N° 470-762, 3706- 6046 e 6047.[0051] According to some applications of the present patent application, the nucleic acid sequence encodes an amino acid sequence selected from the group consisting of the SEQ ID. No. 470-762, 3706-6046 and 6047.
[0052] De acordo com algumas aplicações do presente pedido de patente de invenção, a sequência de ácido nucleico é selecionada do grupo consistindo da ID SEQ. N° 1-469, 763-3704 e 3705.[0052] According to some applications of the present application, the nucleic acid sequence is selected from the group consisting of SEQ ID. No. 1-469, 763-3704 and 3705.
[0053] De acordo com algumas aplicações do presente pedido de patente de invenção, o polinucleotideo consiste na sequência de ácido nucleico selecionada do grupo consistindo da ID SEQ. N° 1-469, 7633704 e 3705.[0053] According to some applications of the present application, the polynucleotide consists of the nucleic acid sequence selected from the group consisting of the SEQ ID. No. 1-469, 7633704 and 3705.
[0054] De acordo com algumas aplicações do presente pedido de patente de invenção, a sequência de ácido nucleico codifica a sequência de aminoácido selecionada do grupo consistindo da ID SEQ. N° 470-762, 3706- 6046 e 6047.[0054] According to some applications of the present patent application, the nucleic acid sequence encodes the selected amino acid sequence from the group consisting of the SEQ ID. No. 470-762, 3706-6046 and 6047.
[0055] De acordo com algumas aplicações do presente pedido de patente de invenção, a célula da planta forma parte de uma planta.[0055] According to some applications of the present patent application, the plant cell forms part of a plant.
[0056] De acordo com algumas aplicações do presente pedido de patente de invenção, o método compreende, ainda, o cultivo da planta que expressa o polinucleotideo exógeno sob estresse abiótico.[0056] According to some applications of the present patent application, the method further comprises the cultivation of the plant that expresses the exogenous polynucleotide under abiotic stress.
[0057] De acordo com algumas aplicações do presente pedido de patente de invenção, o estresse abiótico é selecionado de um grupo consistindo de salinidade, estresse osmótico, seca, privação de água, inundação, etiolação, baixa temperatura, temperatura elevada, toxicidade por metais pesados, anaerobiose, deficiência de nutrientes, excesso de nutrientes, poluição atmosférica e irradiação UV.[0057] According to some applications of the present patent application, abiotic stress is selected from a group consisting of salinity, osmotic stress, drought, water deprivation, flood, etiolation, low temperature, high temperature, metal toxicity heavy, anaerobiosis, nutrient deficiency, excess nutrients, air pollution and UV irradiation.
[0058] De acordo com algumas aplicações do presente pedido de patente de invenção, a produção compreende a produção de semente ou a produção de óleo.[0058] According to some applications of the present patent application, the production comprises the production of seed or the production of oil.
[0059] De acordo com um aspecto de algumas aplicações do presente pedido de patente de invenção, é fornecida uma planta transgênica compreendendo a estrutura de ácido nucleico de algumas aplicações do presente pedido de patente de invenção.[0059] In accordance with an aspect of some applications of the present patent application, a transgenic plant is provided comprising the nucleic acid structure of some applications of the present patent application.
[0060] De acordo com algumas aplicações do presente pedido de patente de invenção o, o método compreende, ainda, o cultivo da planta que expressa o polinucleotideo exógeno sob condições limitantes de nitrogênio.[0060] According to some applications of the present patent application o, the method further comprises the cultivation of the plant that expresses the exogenous polynucleotide under nitrogen limiting conditions.
[0061] De acordo com algumas aplicações do presente pedido de patente de invenção, o promotor é heterólogo ao polinucleotídeo isolado.[0061] According to some applications of the present patent application, the promoter is heterologous to the isolated polynucleotide.
[0062] De acordo com algumas aplicações do presente pedido de patente de invenção, o promotor é heterólogo à célula hospedeira.[0062] According to some applications of the present patent application, the promoter is heterologous to the host cell.
[0063] De acordo com um aspecto de algumas aplicações do presente pedido de patente de invenção, é fornecido um método de cultivo de uma cultura, o método compreendendo a semeadura de sementes e / ou o plantio de mudas de uma planta transformada com o polinucleotídeo isolado de algumas aplicações do presente pedido de patente de invenção ou a estrutura de ácido nucleico de algumas aplicações do presente pedido de patente de invenção, caracterizado pela planta ser derivada de plantas seleccionadas a partir de, pelo menos, uma característica seleccionada a partir do grupo consistindo em: aumento da eficiência no uso de nitrogênio, aumento da tolerância ao estresse abiótico, aumento da biomassa, aumento da taxa de crescimento, aumento do vigor, aumento da produção e aumento da produção ou qualidade da fibra e aumento do teor de óleo em comparação a uma planta não transformada, aumentando, desse modo, a colheita.[0063] In accordance with an aspect of some applications of the present patent application, a method of cultivating a crop is provided, the method comprising sowing seeds and / or planting seedlings of a plant transformed with the polynucleotide isolated from some applications of the present patent application or the nucleic acid structure of some applications of the present patent application, characterized in that the plant is derived from plants selected from at least one characteristic selected from the group consisting of: increased efficiency in the use of nitrogen, increased tolerance to abiotic stress, increased biomass, increased growth rate, increased vigor, increased production and increased fiber production or quality and increased oil content in compared to an unprocessed plant, thereby increasing the harvest.
[0064] De acordo com algumas aplicações do presente pedido de patente de invenção, a planta não transformada é uma planta do tipo selvagem de base genética idêntica.[0064] According to some applications of the present patent application, the untransformed plant is a wild type plant of identical genetic basis.
[0065] De acordo com algumas aplicações do presente pedido de patente de invenção, a planta não transformada é uma planta do tipo selvagem da mesma espécie.[0065] According to some applications of the present patent application, the untransformed plant is a wild type plant of the same species.
[0066] De acordo com algumas aplicações do presente pedido de patente de invenção, a planta não transformada é cultivada sob condições de cultivo idênticas.[0066] According to some applications of the present patent application, the unprocessed plant is grown under identical cultivation conditions.
[0067] A menos que definido de outra forma, todos os termos técnicos e/ou científicos utilizados aqui apresentam o mesmo significado que o comumente compreendido por uma pessoa com habilidade comum na técnica à qual o presente pedido de patente de invenção refere-se. Embora métodos e materiais semelhantes ou equivalentes àqueles descritos aqui possam ser utilizados na prática ou no teste das aplicações do presente pedido de patente de invenção, métodos e/ou materiais exemplares são descritos abaixo. Em caso de conflito, o quadro reivindicatório da patente, incluindo as definições, prevalecerá. Além disso, os materiais, métodos e exemplos são apenas ilustrativos e não pretendem ser necessariamente limitantes.[0067] Unless otherwise defined, all technical and / or scientific terms used herein have the same meaning as that commonly understood by a person of ordinary skill in the technique to which the present application for a patent refers. Although methods and materials similar or equivalent to those described herein can be used in the practice or testing of the applications of the present application for an invention patent, exemplary methods and / or materials are described below. In case of conflict, the patent's claim framework, including definitions, will prevail. In addition, the materials, methods and examples are illustrative only and are not intended to be limiting.
[0068] Algumas aplicações do presente pedido de patente de invenção são descritas aqui, apenas como exemplos, com referência aos desenhos anexos. Agora, com referência específica aos desenhos em detalhes, enfatizase que as particularidades mostradas são exemplares e para os propósitos de discussão ilustrativa das aplicações do presente pedido de patente de invenção. Nesse sentido, a descrição que acompanha os desenhos torna aparente àqueles com habilidade na técnica como as aplicações do presente pedido de patente de invenção podem ser praticadas.[0068] Some applications of the present patent application are described here, only as examples, with reference to the accompanying drawings. Now, with specific reference to the drawings in detail, it is emphasized that the particularities shown are exemplary and for the purposes of illustrative discussion of the applications of the present application for an invention patent. In this sense, the description that accompanies the drawings makes it apparent to those skilled in the art how the applications of the present patent application can be practiced.
[0069] A Figura 1 é uma ilustração esquemática de um plasmídeo binário pGI modificado contendo o novo promotor At6669 (ID SEQ. N° 6052) e o GUSintron (pQYN 6669) utilizado para expressar as sequências do polinucleotídeo isolado do presente pedido de patente de invenção. RB - borda direita do T-DNA; LB - borda esquerda do T-DNA; MCS - Sitio de clonagem múltipla; RE -qualquer enzima de restrição; NOS pro = promotor da nopalina sintase; NPT-II = gene da neomicina fosfotransferase; NOS ter = terminador da nopalina sintase; Sinal Poli-A (sinal de poliadenilação); GUSintron - o gene repórter da GUS (sequência codificadora e intron). As sequências do polinucleotídeo isolado do presente pedido de patente de invenção foram clonadas no vetor enquanto substituíam o gene repórter GUSintron.[0069] Figure 1 is a schematic illustration of a modified pGI binary plasmid containing the new At6669 promoter (SEQ ID No. 6052) and GUSintron (pQYN 6669) used to express the polynucleotide sequences isolated from the present patent application. invention. RB - right edge of T-DNA; LB - left edge of T-DNA; MCS - Multiple cloning site; RE-any restriction enzyme; NOS pro = nopaline synthase promoter; NPT-II = neomycin phosphotransferase gene; NOS ter = nopaline synthase terminator; Poli-A signal (polyadenylation signal); GUSintron - the GUS reporter gene (coding sequence and intron). The sequences of the polynucleotide isolated from the present application were cloned into the vector while replacing the GUSintron reporter gene.
[0070] A Figura 2 é uma ilustração esquemática do plasmídeo binário pGI modificado contendo o novo promotor At6669 (ID SEQ. N° 6052) (pQFN ou pQFNc) utilizado para expressar as sequências do polinucleotídeo isolado do presente pedido de patente de invenção. RB [right border] - borda direita do T-DNA; LB [left border] - borda esquerda do T-DNA; MCS [multiple cloning site] - Local de clonagem múltipla; RE [restriction enzyme] - qualquer enzima de restrição; NOS pro [nopaline synthase promoter] - promotor da nopalina sintase; NPT-II [neomycin phosphotransferase] = gene da neomicina fosfotransferase; NOS ter [nopaline synthase terminator] = terminador da nopalina sintase; Sinal Poli-A (sinal de poliadenilação). As sequências do polinucleotídeo isolado do presente pedido de patente de invenção foram clonadas no MCS do vetor.[0070] Figure 2 is a schematic illustration of the modified binary plasmid pGI containing the new At6669 promoter (SEQ ID No. 6052) (pQFN or pQFNc) used to express the sequences of the polynucleotide isolated from the present application. RB [right border] - right edge of T-DNA; LB [left border] - left edge of T-DNA; MCS [multiple cloning site] - Multiple cloning site; RE [restriction enzyme] - any restriction enzyme; NOS pro [nopaline synthase promoter] - promoter of nopaline synthase; NPT-II [neomycin phosphotransferase] = neomycin phosphotransferase gene; NOS ter [nopaline synthase terminator] = nopaline synthase terminator; Poli-A signal (polyadenylation signal). The sequences of the polynucleotide isolated from the present application were cloned into the vector's MCS.
[0071] As Figuras 3A-F são imagens que descrevem a visualização do desenvolvimento da raiz de plantas transgênicas de forma exógena expressando o polinucleotideo de algumas aplicações do presente pedido de patente de invenção quando cultivadas em placas de ágar transparentes sob condições normais (Figuras 3A-B), estresse osmótico (15% de PEG. Figs. 3CD) ou limitação de nitrogênio (Figuras 3E-F). Os diferentes transgenes foram cultivados em placas de ágar transparente por 17 dias (7 dias de viveiro e 10 dias após a transplantação). As placas foram fotografadas a cada 3-4 dias iniciando no dia 1 após a transplantação Fig. 3A - Uma imagem de uma fotografia de plantas tiradas depois de 10 dias após a transplantação em placas de ágar quando cultivadas sob condições normais (padrão). Fig. 3B -Uma imagem da análise da raiz das plantas mostradas na Fig. 3A na qual os comprimentos das raízes medidas são representados por setas. Fig. 3C - Uma imagem de uma fotografia de plantas tiradas depois de 10 dias após a transplantação em placas de Agar, cultivadas sob condições altamente osmóticas (PEG 15%). Fig. 3D - Uma imagem da análise da raiz das plantas mostradas na Fig. 3C na qual os comprimentos das raízes medidas são representados por setas. Fig. 3E - Uma imagem de uma fotografia de plantas tiradas depois de 10 dias após a transplantação em placas de ágar, cultivadas sob condições de baixo teor de nitrogênio. Fig. 3F - Uma imagem da análise da raiz das plantas mostradas na Fig. 3E na qual os comprimentos das raízes medidas são representados por setas.[0071] Figures 3A-F are images depicting the visualization of the root development of transgenic plants exogenously expressing the polynucleotide of some applications of the present patent application when grown on transparent agar plates under normal conditions (Figures 3A -B), osmotic stress (15% PEG. Figs. 3CD) or nitrogen limitation (Figures 3E-F). The different transgenes were grown on transparent agar plates for 17 days (7 days in the nursery and 10 days after transplantation). The plates were photographed every 3-4 days starting on day 1 after transplantation Fig. 3A - An image of a photograph of plants taken 10 days after transplantation on agar plates when grown under normal conditions (standard). Fig. 3B - An image of the root analysis of the plants shown in Fig. 3A in which the measured root lengths are represented by arrows. Fig. 3C - An image of a photograph of plants taken 10 days after transplantation in agar plates, grown under highly osmotic conditions (PEG 15%). Fig. 3D - An image of the root analysis of the plants shown in Fig. 3C in which the measured root lengths are represented by arrows. Fig. 3E - An image of a photograph of plants taken 10 days after transplantation on agar plates, grown under conditions of low nitrogen content. Fig. 3F - An image of the root analysis of the plants shown in Fig. 3E in which the measured root lengths are represented by arrows.
[0072] A Figura 4 é uma ilustração esquemática do plasmídeo binário pGI modificado contendo o Promotor de Raiz (pQNa RP, ID SEQ. N° 6064) utilizado para expressar as sequências do polinucleotídeo isolado do presente pedido de patente de invenção. RB -borda direita do T-DNA; LB - borda esquerda do T-DNA; NOS pro = promotor da nopalina sintase; NPT-II = gene da neomicina fosfotransferase; NOS ter = terminador da nopalina sintase; Sinal Poli-A (sinal de poliadenilação); MCS (locais de clonagem múltiplas) do vetor utilizado para clonar as sequências do polinucleotídeo isolado de acordo com algumas aplicações do presente pedido de patente de invenção.[0072] Figure 4 is a schematic illustration of the modified pGI binary plasmid containing the Root Promoter (pQNa RP, SEQ ID No. 6064) used to express the polynucleotide sequences isolated from the present application. RB - right edge of T-DNA; LB - left edge of T-DNA; NOS pro = nopaline synthase promoter; NPT-II = neomycin phosphotransferase gene; NOS ter = nopaline synthase terminator; Poli-A signal (polyadenylation signal); MCS (multiple cloning sites) of the vector used to clone the sequences of the isolated polynucleotide according to some applications of the present application.
[0073] A Figura 5 é uma ilustração esquemática do plasmídeo pQYN.[0073] Figure 5 is a schematic illustration of the plasmid pQYN.
[0074] A Figura 6 é uma ilustração esquemática do plasmídeo pQFN.[0074] Figure 6 is a schematic illustration of the plasmid pQFN.
[0075] A Figura 7 é uma ilustração esquemática do plasmídeo pQFYN.[0075] Figure 7 is a schematic illustration of the plasmid pQFYN.
[0076] A Figura 8 é uma ilustração esquemática do plasmídeo pQXNc, que é um plasmídeo binário modificado pGI utilizado para expressar as sequências de polinucleotídeo isolado de algumas aplicações do presente pedido de patente de invenção. RB - T-DNA borda direita; LB - T-DNA borda esquerda; NOS pro = promotor de nopalina sintase; NPT-II gene de neomicina fosfotransferase; NOS ter = terminador de nopalina sintase; RE = qualquer enzima de restrição; sinal de Poli-A (sinal de poliadenilação); 35S - o promotor 35S (pqfnc; ID SEQ. N° 6048). As sequências de polinucleotídeo isolado de algumas aplicações do presente pedido de patente de invenção foram clonadas no MCS (local de clonagem múltipla) do vetor.[0076] Figure 8 is a schematic illustration of the plasmid pQXNc, which is a modified binary plasmid pGI used to express the polynucleotide sequences isolated from some applications of the present application. RB - T-DNA right edge; LB - T-DNA left edge; NOS pro = nopaline synthase promoter; NPT-II neomycin phosphotransferase gene; NOS ter = nopaline synthase terminator; RE = any restriction enzyme; Poli-A signal (polyadenylation signal); 35S - the 35S promoter (pqfnc; SEQ ID No. 6048). The polynucleotide sequences isolated from some applications of the present application were cloned into the vector's MCS (multiple cloning site).
[0077] O presente pedido de patente de invenção, em algumas aplicações respectivas, refere-se a novos polinucleotídeos e polipeptideos, estruturas de ácido nucleico compreendendo os mesmos, células hospedeiras empressando os mesmos, plantas trangênicas empressando os mesmos de forma exógena e, mais particularmente, mas não exclusivamente a métodos de uso dos mesmos para aumentar a eficiência no uso do nitrogênio, eficiência no uso de fertilizante, produção, taxa de crescimento, vigor, biomassa, teor de óleo, produção da fibra, qualidade da fibra, comprimento da fibra, tolerância ao estresse abiótico e/ou eficiência no uso de água de uma planta.[0077] The present patent application, in some respective applications, relates to new polynucleotides and polypeptides, nucleic acid structures comprising them, host cells compressing them, transgenic plants compressing them exogenously and, more particularly, but not exclusively to methods of using them to increase efficiency in the use of nitrogen, efficiency in the use of fertilizer, production, growth rate, vigor, biomass, oil content, fiber production, fiber quality, length of fiber, tolerance to abiotic stress and / or water use efficiency of a plant.
[0078] Antes de explicar, pelo menos, uma aplicação do presente pedido de patente de invenção detalhadamente, deve-se compreender que o presente pedido de patente de invenção não está, necessariamente, limitado pelos Exemplos. O presente pedido de patente de invenção é capaz de outras aplicações ou de ser praticado ou realizado de várias maneiras.[0078] Before explaining at least one application of the present patent application in detail, it should be understood that the present patent application is not necessarily limited by the Examples. The present invention patent application is capable of other applications or of being practiced or carried out in various ways.
[0079] Os presentes inventores identificaram novos polipeptídeos e polinucleotídeos que podem ser utilizados para gerar estruturas de ácido nucleico, plantas transgênicas e para aumentar a eficiência no uso do nitrogênio, eficiência no uso de fertilizante, produção, taxa de crescimento, vigor, biomassa, teor de óleo, produção da fibra, qualidade da fibra, comprimento da fibra, tolerância ao estresse abiótico e/ou eficiência no uso de água de uma planta.[0079] The present inventors have identified new polypeptides and polynucleotides that can be used to generate nucleic acid structures, transgenic plants and to increase efficiency in the use of nitrogen, efficiency in the use of fertilizer, production, growth rate, vigor, biomass, oil content, fiber production, fiber quality, fiber length, tolerance to abiotic stress and / or water use efficiency of a plant.
[0080] Assim, conforme mostrado na seção de Exemplos a seguir, os presentes inventores utilizaram ferramentas de bioinformática para identificar os polinucleotídeos e polipeptídeos que aumentam a eficiência no uso do nitrogênio, eficiência no uso de fertilizante, produção (p.ex., produção de semente, produção de óleo), taxa de crescimento, vigor, biomassa, teor de óleo, desenvolvimento da fibra (p.ex., produção, comprimento e/ou qualidade da fibra), tolerância ao estresse abiótico e/ou eficiência no uso da água de uma planta. Genes que afetam a característica de interesse foram identificados (Tabela 1, Exemplo 1) com base nos perfis de expressão de genes de diversos tecidos e ecotipos de Arabidopsis, Algodão, Arroz, Sorgo, Cevada, Milho e Tomate (Tabelas 3-64; Exemplos 3-14) e na homologia com genes conhecidos por afetar a característica de interesse e utilizando os perfis de expressão digital em tecidos e condições específicas. Os polipeptídeos e polinucleotídeos homólogos (p.ex., ortólogos) tendo a mesma função também foram identificados (Tabela 2, Exemplo 2). Plantas transgénicas sobreexpressando os polinucleotídeos identificados foram tidas como expoentes de aumento da biomassa (p.ex., aumento do peso fresco e seco, aumento da área de lâmina foliar, aumento do número de folhas, aumento do diâmetro e da área da roseta, aumento da cobertura da raiz e comprimento da raiz), aumento da produção (p.ex., aumento da produção de semente, índice de colheira e peso de 1000 sementes), aumento do vigor, p.ex., aumento da taxa de crescimento (p.ex., taxa de crescimento da área foliar, cobertura da raiz, comprimento da raiz, número de folhas, diâmetro e ára da roseta), florescimento precoce e surgimento de inflorescência em ambas as condições de crescimento ideal (normal) e sob condições de crescimento limitantes de nitrogênio (p.ex., condição de estresse abiótico, como estresse por deficiência de nutrientes) (Tabelas 66-93; Exemplos 18-20). No conjunto, estes resultados sugerem o uso dos novos polinucleotídeos e polipeptídeos do presente pedido de patente de invenção para aumentar a eficiência no uso do nitrogênio, eficiência no uso de fertilizante, produção (p.ex., produção de semente, produção de óleo), taxa de crescimento, vigor, biomassa, teor de óleo, produção da fibra, qualidade da fibra, comprimento da fibra, tolerância ao estresse abiótico e/ou eficiência no uso da água de uma planta.[0080] Thus, as shown in the Examples section below, the present inventors used bioinformatics tools to identify polynucleotides and polypeptides that increase efficiency in the use of nitrogen, efficiency in the use of fertilizer, production (eg, production seed production, oil production), growth rate, vigor, biomass, oil content, fiber development (eg, production, length and / or quality of fiber), tolerance to abiotic stress and / or efficiency in use water from a plant. Genes that affect the trait of interest were identified (Table 1, Example 1) based on the gene expression profiles of different tissues and ecotypes of Arabidopsis, Cotton, Rice, Sorghum, Barley, Maize and Tomato (Tables 3-64; Examples 3-14) and in homology with genes known to affect the characteristic of interest and using digital expression profiles in specific tissues and conditions. Homologous polypeptides and polynucleotides (eg, orthologists) having the same function have also been identified (Table 2, Example 2). Transgenic plants overexpressing the identified polynucleotides were seen as exponents of increased biomass (eg, increased fresh and dry weight, increased leaf area, increased number of leaves, increased diameter and rosette area, increased root coverage and root length), increased production (eg, increased seed production, harvest rate and weight of 1000 seeds), increased vigor, eg, increased growth rate ( (eg, leaf area growth rate, root coverage, root length, number of leaves, diameter and area of the rosette), early flowering and inflorescence in both conditions of ideal growth (normal) and under conditions nitrogen-limiting growth factors (eg, abiotic stress condition, such as nutrient deficiency stress) (Tables 66-93; Examples 18-20). Taken together, these results suggest the use of the new polynucleotides and polypeptides of the present patent application to increase efficiency in the use of nitrogen, efficiency in the use of fertilizer, production (eg, seed production, oil production) , growth rate, vigor, biomass, oil content, fiber production, fiber quality, fiber length, tolerance to abiotic stress and / or water use efficiency of a plant.
[0081] Assim, de acordo com um aspecto de algumas aplicações do presente pedido de patente de invenção, é fornecido um método para aumentar a eficiência no uso de fertilizante (p.ex., eficiência no uso do nitrogênio), teor de óleo, produção, taxa de crescimento, biomassa, vigor, produção da fibra, qualidade da fibra e/ou tolerância ao estresse abiótico de uma planta, compreendendo expressar dentro da planta um polinucleotideo exógeno compreendendo uma sequência de ácido nucleico que codifica um polipeptídeo, pelo menos, cerca de 80%, pelo menos, cerca de 81%, pelo menos, cerca de 82%, pelo menos, cerca de 83%, pelo menos, cerca de 84%, pelo menos, cerca de 85%, pelo menos, cerca de 86%, pelo menos, cerca de 87%, pelo menos, cerca de 88%, pelo menos, cerca de 89%, pelo menos, cerca de 90%, pelo menos, cerca de 91%, pelo menos, cerca de 92%, pelo menos, cerca de 93%, pelo menos, cerca de 94%, pelo menos, cerca de 95%, pelo menos, cerca de 96%, pelo menos, cerca de 97%, pelo menos, cerca de 98%, pelo menos, cerca de 99%, ou, digamos, 100% homóloga à sequência de aminoácido selecionada do grupo consistindo da ID SEQ. N° 470-762, 3706- 5858, 5860-5910, 5912, 5914-5923, 5925-6046 e 6047, aumentando, desta forma, a eficiência no uso de fertilizante (p.ex., eficiência no uso do nitrogênio), teor de óleo, produção, taxa de crescimento, biomassa, vigor, produção da fibra, qualidade da fibra e/ou tolerância ao estresse abiótico de uma planta.[0081] Thus, according to an aspect of some applications of the present patent application, a method is provided to increase efficiency in the use of fertilizer (eg, efficiency in the use of nitrogen), oil content, production, growth rate, biomass, vigor, fiber production, fiber quality and / or tolerance to abiotic stress of a plant, comprising expressing within the plant an exogenous polynucleotide comprising a nucleic acid sequence encoding at least one polypeptide about 80%, at least about 81%, at least about 82%, at least about 83%, at least about 84%, at least about 85%, at least about 86% at least about 87%, at least about 88%, at least about 89%, at least about 90%, at least about 91%, at least about 92% at least about 93%, at least about 94%, at least about 95%, at least about 96%, at least about 97%, at least about 98%, at least about 99%, or, say, 100% homologous to the amino acid sequence selected from the group consisting of the SEQ ID. N ° 470-762, 3706-5858, 5860-5910, 5912, 5914-5923, 5925-6046 and 6047, thus increasing the efficiency in the use of fertilizer (eg efficiency in the use of nitrogen), oil content, production, growth rate, biomass, vigor, fiber production, fiber quality and / or tolerance to abiotic stress in a plant.
[0082] Conforme utilizada aqui, a expressão "eficiência no uso de fertilizante" refere-se ao(s) processo(s) metabólico(s) que leva(m) a um aumento na produção da planta, biomassa, vigor e taxa de crescimento por unidade de fertilizante aplicada. O processo metabólico pode ser a captação, propagação, absorção, acúmulo, realocação (dentro da planta) e utilização de um ou mais minerais e porções orgânicas absorvidas pela planta, tais como nitrogênio, fosfatos e/ou potássio.[0082] As used here, the term "efficiency in the use of fertilizer" refers to the metabolic process (es) that leads to an increase in plant production, biomass, vigor and rate of growth per unit of fertilizer applied. The metabolic process can be the capture, propagation, absorption, accumulation, reallocation (within the plant) and use of one or more minerals and organic portions absorbed by the plant, such as nitrogen, phosphates and / or potassium.
[0083] Conforme utilizada aqui, a expressão "condições limitantes de fertilizante" refere-se às condições de crescimento que incluem um nível (p.ex., concentração) de um fertilizante aplicado que está abaixo do nível necessário para o metabolismo normal da planta, crescimento, reprodução e/ou viabilidade.[0083] As used herein, the term "limiting fertilizer conditions" refers to growing conditions that include a level (eg, concentration) of an applied fertilizer that is below the level required for normal plant metabolism , growth, reproduction and / or viability.
[0084] Conforme utilizada aqui, a expressão "eficiência no uso de nitrogênio (NUE)" refere-se ao(s) processo(s) metabólico(s) que leva(m) a um aumento na produção da planta, biomassa, vigor e taxa de crescimento por unidade de nitrogênio aplicada. O processo metabólico pode ser a captação, propagação, absorção, acúmulo, realocação (dentro da planta) e utilização de nitrogênio absorvido pela planta.[0084] As used here, the expression "efficiency in the use of nitrogen (NUE)" refers to the metabolic process (s) that leads to an increase in plant production, biomass, vigor and growth rate per unit of nitrogen applied. The metabolic process can be uptake, propagation, absorption, accumulation, reallocation (within the plant) and use of nitrogen absorbed by the plant.
[0085] Conforme utilizada aqui, a expressão "condições limitantes de nitrogênio" refere-se às condições de crescimento que incluem um nível (p.ex., concentração) de nitrogênio (isto é, amônia ou nitrato) aplicado que está abaixo do nível necessário para o metabolismo normal da planta, crescimento, reprodução e/ou viabilidade.[0085] As used herein, the term "nitrogen limiting conditions" refers to growth conditions that include a level (eg, concentration) of applied nitrogen (ie, ammonia or nitrate) that is below the level necessary for normal plant metabolism, growth, reproduction and / or viability.
[0086] A NUE e FUE melhorada da planta são traduzidas no campo em quantidade semelhantes de colheita da produção, enquanto implementam menos fertilizantes, ou produções melhoradas adquiridas pela implementação dos mesmos níveis de fertilizantes. Assim, NUE ou FUE melhorada tem um efeito direto na produção de planta no campo. Assim, os polinucleotídeos e polipeptídeos de algumas aplicações do presente pedido de patente de invenção afetam positivamente a produção de planta, produção de semente e biomassa de planta. Além disso, o benefício da NUE melhorada de planta certamente melhorará a qualidade da cultura e constituintes bioquímicos da semente tais como produção de proteína e produção de óleo.[0086] The improved NUE and FUE of the plant are translated into the field in similar amounts of crop yield, while implementing less fertilizers, or improved yields acquired by implementing the same levels of fertilizers. Thus, improved NUE or FUE has a direct effect on plant production in the field. Thus, the polynucleotides and polypeptides of some applications of the present patent application positively affect plant production, seed production and plant biomass. In addition, the benefit of improved plant NUE will certainly improve the quality of the crop and biochemical constituents of the seed such as protein production and oil production.
[0087] Conforme utilizada aqui, a expressão "produção da planta" refere-se ao montante (p.ex., conforme determinado por peso ou tamanho) ou quantidade (números) de tecidos ou órgãos produzidos por plantas ou por estação de crescimento. Portanto, o aumento de produção de semente por planta pode afetar o benefício econômico que alguém pode obter da planta em uma determinada área de cultivo e/ou época de cultivo.[0087] As used here, the term "plant production" refers to the amount (eg, as determined by weight or size) or quantity (numbers) of tissues or organs produced by plants or by growing season. Therefore, the increase in seed production per plant can affect the economic benefit that someone can obtain from the plant in a given growing area and / or growing season.
[0088] É importante observar que a produção da planta pode ser afetada por vários parâmetros, incluindo, mas não se limitando à biomassa da planta; vigor da planta; taxa de crescimento; produção de sementes; quantidade de sementes ou grãos; qualidade da semente ou grão; produção de óleo; teor de óleo, amido e/ou proteína em órgãos colhidos (p.ex., sementes ou partes vegetais da planta); número de flores (florzinhas) por panícula (expressado como uma proporção do número de sementes preenchidos sobre o número de panículas primárias); índice de colheita; número de plantas cultivadas por área; número e tamanho dos órgãos colhidos por planta e por área; número de plantas por área de crescimento (densidade); número de órgãos colhidos em campo; área total da folha; assimilação de carbono e particionamento de carbono (a distribuição/alocação de carbono dentro da planta); resistência à sombra; número de órgãos coletáveis (por exemplo, sementes), sementes por vagem, peso por semente; e arquitetura modificada [como aumento do diâmetro do caule, espessura ou melhoria das propriedades físicas (por exemplo, elasticidade)] .[0088] It is important to note that the production of the plant can be affected by several parameters, including, but not limited to, the biomass of the plant; plant vigor; growth rate; seed production; amount of seeds or grains; seed or grain quality; oil production; oil, starch and / or protein content in harvested organs (eg, seeds or plant parts of the plant); number of flowers (florets) per panicle (expressed as a proportion of the number of seeds filled over the number of primary panicles); harvest index; number of plants grown per area; number and size of organs harvested per plant and area; number of plants per growth area (density); number of organs harvested in the field; total leaf area; carbon assimilation and carbon partitioning (the distribution / allocation of carbon within the plant); shadow resistance; number of collectable organs (for example, seeds), seeds per pod, weight per seed; and modified architecture [such as increasing stem diameter, thickness, or improving physical properties (for example, elasticity)].
[0089] Conforme utilizada aqui, a expressão "produção de semente" refere-se ao número ou ao peso das sementes por planta, sementes por vagem ou por área de cultivo ou ao peso de uma única semente, ou ao óleo extraído por semente. Portanto, a produção de semente pode ser afetado pelas dimensões da semente (p.ex., comprimento, largura, perímetro, área e/ou volume), pelo número de sementes (cheias) e pela taxa de enchimento da semente e pelo teor de óleo da semente. Portanto, o aumento de produção de semente por planta pode afetar o benefício econômico que alguém pode obter da planta em uma determinada área de cultivo e/ou época de cultivo; e o aumento da produção de semente por área de cultivo pode ser alcançado aumentando a produção de semente por planta, e/ou aumentando o número de plantas cultivadas em uma determinada área.[0089] As used here, the term "seed production" refers to the number or weight of seeds per plant, seeds per pod or area of cultivation or the weight of a single seed, or the oil extracted per seed. Therefore, seed production can be affected by the dimensions of the seed (eg, length, width, perimeter, area and / or volume), the number of seeds (full) and the rate of seed filling and the content of seed oil. Therefore, the increase in seed production per plant can affect the economic benefit that someone can obtain from the plant in a given growing area and / or growing season; and increasing seed production per cultivation area can be achieved by increasing seed production per plant, and / or increasing the number of plants grown in a given area.
[0090] O termo "semente" (também referido como "grão" ou "núcleo"), conforme utilizado aqui, refere-se a uma planta embriônica pequena confinada em uma cobertura chamada de revestimento de semente (normalmente com algum alimento armazenado), o produto do óvulo amadurecido de plantas gimnosperma e angiosperma que ocorre após a fertilização e algum crescimento dentro da planta mãe.[0090] The term "seed" (also referred to as "grain" or "nucleus"), as used here, refers to a small embryonic plant confined to a cover called a seed coat (usually with some stored food), the product of the matured ovum of gymnosperm and angiosperm plants that occurs after fertilization and some growth within the mother plant.
[0091] A expressão "teor de óleo", conforme utilizada aqui, refere-se à quantidade de lipídeos de um determinado órgão da planta, sejam as sementes (teor de óleo da semente) ou a porção vegetal da planta (teor de óleo vegetal) e é expressa como um percentual de peso seco (10% de umidade das sementes) ou peso úmido (para a porção vegetal).[0091] The term "oil content", as used here, refers to the amount of lipids in a given plant organ, whether the seeds (seed oil content) or the plant portion of the plant (vegetable oil content ) and is expressed as a percentage of dry weight (10% of seed moisture) or wet weight (for the vegetable portion).
[0092] Deve-se observar que o teor de óleo é afetado pela produção intrínseca de óleo de um tecido (p.ex., semente, parte vegetal), bem como a massa ou tamanho do tecido de produção de óleo por planta ou por período de crescimento.[0092] It should be noted that the oil content is affected by the intrinsic oil production of a tissue (eg, seed, plant part), as well as the mass or size of the oil-producing tissue per plant or per growth period.
[0093] Em uma aplicação, o aumento do teor de óleo da planta pode ser atingido aumentando o tamanho/massa de tecido(s) de uma planta, que compreende o óleo por período de cultivo. Dessa forma, o aumento do teor de óleo de uma planta pode ser alcançado aumentando a produção, a taxa de crescimento, a biomassa e o vigor da planta.[0093] In an application, the increase in the oil content of the plant can be achieved by increasing the size / mass of tissue (s) of a plant, which comprises the oil by growing period. In this way, increasing the oil content of a plant can be achieved by increasing the production, the growth rate, the biomass and the vigor of the plant.
[0094] Conforme utilizada aqui, a expressão "biomassa da planta" refere-se à quantidade (p.ex., medida em gramas de tecido secado pelo ar) de um tecido produzido a partir da planta em um período de cultivo, que também pode determinar ou afetar a produção da planta ou a produção por área de cultivo. Um aumento da biomassa da planta pode ocorrer em toda a planta ou em partes dela como partes acima do nível do solo (passível de colheita), biomassa vegetal, raízes e sementes.[0094] As used here, the term "plant biomass" refers to the amount (eg, measured in grams of tissue dried by the air) of a tissue produced from the plant in a growing period, which also it can determine or affect plant production or production by cultivation area. An increase in plant biomass can occur in the whole plant or in parts of it as parts above ground level (harvestable), plant biomass, roots and seeds.
[0095] Conforme utilizada aqui, a expressão "taxa de crescimento" refere-se ao aumento do tamanho do órgão/tecido da planta por período (pode ser medido em cm2 por dia).[0095] As used here, the term "growth rate" refers to the increase in the size of the organ / tissue of the plant per period (can be measured in cm2 per day).
[0096] Conforme utilizada aqui, a expressão "vigor da planta" referese à quantidade (medida pelo peso) ou tecido produzido pela planta em um determinado período. Portanto o aumento do vigor pode determinar ou afetar a produção da planta ou a produção por período de cultivo ou por área de cultivo. Além disso, o vigor prematuro (semente e/ou muda) resulta em melhor posição no campo.[0096] As used here, the expression "plant vigor" refers to the quantity (measured by weight) or tissue produced by the plant in a given period. Therefore, the increase in vigor can determine or affect the production of the plant or the production by period of cultivation or by area of cultivation. In addition, premature vigor (seed and / or seedling) results in a better position in the field.
[0097] Melhorar o vigor precoce é um objetivo importante de modernos programas de reprodução de arroz em cultivares de arroz temperado e tropical. Raízes longas são importantes para fixação adequada do solo em arroz pré-germinado. Quando o arroz é diretamente semeado em campos alagados e onde as plantas devem emergir rapidamente através da água, brotos mais longos são associados com vigor. Onde a semeadura de perfuração é praticada, mesocótilos e coleóptilos mais longos são importantes para bom surgimento das mudas. A habilidade de projetar vigor precoce nas plantas seria de grande importância na agricultura. P.ex., baixo vigor precoce tem sido uma limitação na introdução do milho (Zea mays L.) híbrido com base no germoplasma do Cinturão do Milho na Atlântica Europeia.[0097] Improving early vigor is an important goal of modern rice breeding programs in temperate and tropical rice cultivars. Long roots are important for adequate soil fixation in pre-germinated rice. When rice is directly sown in flooded fields and where the plants are expected to emerge quickly through the water, longer shoots are associated with vigor. Where drilling sowing is practiced, longer mesocotyl and coleoptile are important for good seedling emergence. The ability to project early vigor on plants would be of great importance in agriculture. Eg, low early vigor has been a limitation in the introduction of hybrid maize (Zea mays L.) based on the corn belt germplasm in the European Atlantic.
[0098] Deve-se observar que uma produção de planta pode ser determinada sob estresse (p.ex., estresse abiótico, condições limitantes de nitrogênio) e/ou condições de não estresse (normal).[0098] It should be noted that plant production can be determined under stress (eg, abiotic stress, nitrogen limiting conditions) and / or non-stress conditions (normal).
[0099] Conforme utilizada aqui, a expressão "condições de não estresse" refere-se às condições de crescimento (p.ex., água, temperatura, ciclos claro-escuro, umidade, concentração de sal, concentração de fertilizante no solo, fornecimento de nutriente tal como nitrogênio, fósforo e/ou potássio), que não significativamente vão além das condições climáticas diárias e outras abióticas que as plantas podem encontrar e que permitem o crescimento ideal, metabolismo, reprodução e/ou viabilidade de uma planta em qualquer estágio em seu ciclo de vida (p.ex., em uma planta de cultura da semente para uma planta madura e de volta para a semente novamente). Os técnicos no assunto estão cientes das condições normais do solo e climáticas para uma dada planta em uma dada localização geográfica. Deve ser notado que enquanto as condições de não estresse podem incluir algumas variações suaves das condições ideais (que variam de um tipo/espécie de uma planta para outra), tais variações não fazem com que a planta cesse o crescimento sem a capacidade de retomar o crescimento.[0099] As used here, the term "non-stress conditions" refers to growing conditions (eg, water, temperature, light-dark cycles, humidity, salt concentration, concentration of fertilizer in the soil, supply nutrients such as nitrogen, phosphorus and / or potassium), which do not significantly go beyond the daily climatic and other abiotic conditions that plants may encounter and which allow the ideal growth, metabolism, reproduction and / or viability of a plant at any stage in its life cycle (eg, from a seed crop plant to a mature plant and back to the seed again). Technicians in the field are aware of the normal soil and climatic conditions for a given plant in a given geographic location. It should be noted that while non-stress conditions may include some mild variations from ideal conditions (which vary from one type / species from one plant to another), such variations do not cause the plant to stop growing without the ability to resume growth. growth.
[00100] A expressão "estresse abiótico", conforme utilizada aqui, refere-se a qualquer efeito adverso sobre o metabolismo, o crescimento, a reprodução e/ou a viabilidade da planta. Consequentemente, o estresse abiótico pode ser induzido por condições de crescimento ambiental subótimas como, p.ex., salinidade, privação de água, inundação, congelamento, temperatura baixa ou elevada, toxicidade por metais pesados, anaerobiose, deficiência de nutrientes, poluição atmosférica ou irradiação UV. As implicações do estresse abiótico são discutidas na seção Histórico.[00100] The expression "abiotic stress", as used here, refers to any adverse effect on the metabolism, growth, reproduction and / or viability of the plant. Consequently, abiotic stress can be induced by suboptimal environmental growth conditions such as, for example, salinity, water deprivation, flooding, freezing, low or high temperature, heavy metal toxicity, anaerobiosis, nutrient deficiency, air pollution or UV irradiation. The implications of abiotic stress are discussed in the History section.
[00101] A expressão "tolerância ao estresse abiótico", conforme utilizada aqui, refere-se à capacidade de uma planta de resistir a um estresse abiótico sem sofrer uma alteração substancial no metabolismo, crescimento, produtividade e/ou viabilidade.[00101] The term "tolerance to abiotic stress", as used here, refers to a plant's ability to withstand abiotic stress without undergoing a substantial change in metabolism, growth, productivity and / or viability.
[00102] As plantas são submetidas a uma gama de desafios ambientais. Diversos desses, incluindo estresse salino, estresse osmótico geral, estresse árido e estresse de congelamento, têm a habilidade de impactar a planta total e disponibilidade de água celular. Não é de surpreender, então, as respostas da planta a essa coleção de estresses são relacionados. Zhu (2002) Ann. Rev. Planta Biol. 53: 247-273 et al. Observe que "a maioria dos estudos na sinalização de estresse hídrico focou no estresse salino primariamente porque as respostas da planta ao sal e estiagem estão intimamente relacionadas e os mecanismos se sobrepõem". Muitos exemplos de respostas similares e caminhos para esse conjunto de estresses foram documentados. For exemplo, os fatores de transcrição de CBF demonstraram condicionamento de resistência ao sal, congelamento e estiagem (Kasuga et al. (1999) Nature Biotech. 17: 287-291). O gene Arabidopsis rd29B é induzido em resposta ao estresse de sal e desidratação, um processo que é mediado amplamente através de um processo de transdução de sinal ABA (Uno et al. (2000) Proc. Natl. Acad. Sci. EUA 97: 11632-11637), resultando em atividade alterada de fatores de transcrição que se ligam a um elemento a montante dentro do promotor rd29B. Em Mesembryanthemum crystallinum (planta de gelo), Patharker e Cushman mostraram que uma proteína cinase dependente do cálcio (McCDPK1) é induzida pela exposição aos estresses de estiagem e sal (Patharker e Cushman (2000) Plant J. 24: 679-691). A cinase induzida por estresse também demonstraram fosforilar um fator de transcrição, provavelmente alterando sua atividade, embora os níveis transcritos do fator de transcrição alvo não sejam alterados em resposta ao estresse de sal ou estiagem. Similarmente, Saijo et al. demonstraram que uma proteína cinase dependente de calmodulina induzida por sal/estiagem de arroz (OsCDPK7) conferiu tolerância elevada ao sal e estiagem para o arroz quando superexpressa (Saijo et al. (2000) Planta J. 23: 319-327).[00102] Plants are subjected to a range of environmental challenges. Several of these, including saline stress, general osmotic stress, arid stress and freezing stress, have the ability to impact total plant and cellular water availability. Not surprisingly, then, the plant's responses to this collection of stresses are related. Zhu (2002) Ann. Rev. Planta Biol. 53: 247-273 et al. Note that "most studies on water stress signaling have focused on salt stress primarily because the plant's responses to salt and drought are closely related and the mechanisms overlap." Many examples of similar responses and paths to this set of stresses have been documented. For example, CBF transcription factors demonstrated conditioning of salt resistance, freezing and drought (Kasuga et al. (1999) Nature Biotech. 17: 287-291). The Arabidopsis rd29B gene is induced in response to salt stress and dehydration, a process that is largely mediated through an ABA signal transduction process (Uno et al. (2000) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 97: 11632 -11637), resulting in altered activity of transcription factors that bind to an upstream element within the rd29B promoter. In Mesembryanthemum crystallinum (ice plant), Patharker and Cushman showed that a calcium-dependent protein kinase (McCDPK1) is induced by exposure to drought and salt stresses (Patharker and Cushman (2000) Plant J. 24: 679-691). Stress-induced kinase has also been shown to phosphorylate a transcription factor, probably altering its activity, although the transcribed levels of the target transcription factor are not altered in response to salt stress or drought. Similarly, Saijo et al. demonstrated that a salt-induced / drought-induced kalodulin-dependent protein kinase (OsCDPK7) conferred high salt tolerance and drought for rice when overexpressed (Saijo et al. (2000) Planta J. 23: 319-327).
[00103] A exposição à desidratação evoca estratégias similares de sobrevivência em plantas, assim como o estresse de congelamento (vide, p.ex., Yelenosky (1989) Planta Physiol 89: 444-451) e o estresse de estiagem induz tolerância de congelamento (vide, p.ex., Siminovitch et al. (1982) Planta Physiol 69: 250-255; e Guy et al. (1992) Plant 188: 265-270). Além da indução de proteínas de aclimatação fria, estratégias que permitem que as plantas sobrevivam em baixas condições de água podem incluir, p.ex., área de superfície reduzida, ou produção de óleo ou cera da superfície. Em outro exemplo, o teor de soluto elevado da planta previne a evaporação e a perda de água devido ao calor, estiagem, salinidade, osm6tico e similares, portanto provendo uma melhor tolerância aos estresses acima.[00103] Dehydration exposure evokes similar survival strategies in plants, as does freezing stress (see, eg, Yelenosky (1989) Planta Physiol 89: 444-451) and drought stress induces freezing tolerance (see, eg, Siminovitch et al. (1982) Planta Physiol 69: 250-255; and Guy et al. (1992) Plant 188: 265-270). In addition to inducing cold acclimatization proteins, strategies that allow plants to survive in low water conditions may include, for example, reduced surface area, or surface oil or wax production. In another example, the high solute content of the plant prevents evaporation and water loss due to heat, drought, salinity, osmotic and the like, thus providing better tolerance to the stresses above.
[00104] Será entendido que alguns caminhos envolvidos na resistência a um estresse (conforme descrito acima), também serão envolvidos em resistência a outros estresses, regulados pelos mesmos genes ou homólogos. Certamente, aos caminhos de resistência estão relacionados, não idênticos e portanto, nem todos os genes que controlam a resistência a um estresse controlarão a resistência a outros estresses. Não obstante, se uma resistência de condições de gene a um desses estresses, estaria evidente ao especialista na técnica o teste para resistência a esses estresses relacionados. Os métodos de avaliação da resistência ao estresse também São fornecidos na seção de Exemplos a seguir.[00104] It will be understood that some pathways involved in resistance to stress (as described above), will also be involved in resistance to other stresses, regulated by the same genes or counterparts. Certainly, resistance paths are related, not identical, and therefore, not all genes that control resistance to stress will control resistance to other stresses. Nevertheless, if a resistance of gene conditions to one of these stresses would be evident to the person skilled in the art, the test for resistance to these related stresses. Methods for assessing stress resistance are also provided in the Examples section below.
[00105] Conforme utilizada aqui, a expressão "eficiência no uso da água (WUE)" refere-se ao nível de matéria orgânica produzido por unidade de água consumida pela planta, isto é, o peso seco de uma planta em relação à utilização de água da planta, p.ex., a biomassa produzida por transpiração unitária.[00105] As used here, the expression "water use efficiency (WUE)" refers to the level of organic matter produced per unit of water consumed by the plant, that is, the dry weight of a plant in relation to the use of plant water, eg biomass produced by unit transpiration.
[00106] Deve-se observar que um ABST melhorado conferirá às plantas vigor melhorado também em condições de não estresse, resultando em culturas que possuem biomassa e/ou produção melhorada, p.ex., fibras alongadas para a indústria de algodão, teor de óleo mais alto.[00106] It should be noted that an improved ABST will give plants improved vigor also in non-stress conditions, resulting in crops that have improved biomass and / or production, eg, elongated fibers for the cotton industry, content of higher oil.
[00107] O termo "fibra" é normalmente inclusivo de células de condução de parede espessa, tais como vasos e traqueídeos e para fibrilar agregados de muitas células de fibra individual. Por isso, o termo "fibra" refere-se a (a) células de condução e não condução de parede espessa do xilema; (b) fibras de origem extraxylary, incluindo aquelas de floema, casca, tecido do solo e epiderme; e (c) fibras dos caules, folhas, raízes, sementes e flores ou inflorescências (tais como aquelas de Sorghum vulgare utilizadas na fabricação de escovas e vassouras).[00107] The term "fiber" is usually inclusive of thick-walled conduction cells, such as vessels and tracheids, and to fibrillar aggregates of many individual fiber cells. Therefore, the term "fiber" refers to (a) cells that conduct and do not conduct a thick wall of the xylem; (b) fibers of extraxylary origin, including those of phloem, bark, soil tissue and epidermis; and (c) fibers from the stems, leaves, roots, seeds and flowers or inflorescences (such as those from Sorghum vulgare used in the manufacture of brushes and brooms).
[00108] Exemplos de planta que produz fibra, incluem, entre outros, culturas agrícolas tais como algodão, árvore de seda de algodão (Paina, Ceiba pentandra), salgueiro do deserto, arbusto de creosoto, winterfat, balsa, quenafe, rosala, juta, sisal abacá, linho, milho, cana-de-açúcar, cânhamo, rami, paina, fibra de coco, bambu, musgo espanhol e Agave spp. (p.ex., sisal).[00108] Examples of plant that produces fiber, include, among others, agricultural crops such as cotton, cotton silk tree (Paina, Ceiba pentandra), desert willow, creosote bush, winterfat, balsa, quenafe, rosala, jute , abaca sisal, flax, corn, sugar cane, hemp, ramie, paina, coconut fiber, bamboo, Spanish moss and Agave spp. (e.g., sisal).
[00109] Conforme utilizada aqui, a expressão "qualidade da fibra" refere-se a pelo menos um parâmetro de fibra que é agricolamente desejado, ou requerido na indústria de fibra (também descrito adiante). Exemplos de tais parâmetros incluem, entre outros, comprimento da fibra, resistência da fibra, adequação da fibra, peso da fibra por comprimento da unidade, proporção de maturidade e uniformidade (também descrito adiante).[00109] As used here, the term "fiber quality" refers to at least one fiber parameter that is agriculturally desired, or required in the fiber industry (also described below). Examples of such parameters include, but are not limited to, fiber length, fiber strength, fiber suitability, fiber weight per unit length, maturity ratio and uniformity (also described below).
[00110] A qualidade da fibra de algodão (gaze) é tipicamente medida de acordo com o comprimento, resistência e delicadeza da fibra. Consequentemente, a qualidade da gaze é considerada mais alta quando a fibra é mais longa, mais forte e mais fina.[00110] The quality of the cotton fiber (gauze) is typically measured according to the length, strength and delicacy of the fiber. Consequently, the quality of the gauze is considered to be higher when the fiber is longer, stronger and thinner.
[00111] Conforme utilizada aqui, a expressão "produção da fibra" refere-se à quantidade ou qualidade das fibras produzidas da planta que produz fibra.[00111] As used here, the term "fiber production" refers to the quantity or quality of fibers produced from the fiber-producing plant.
[00112] Conforme utilizado aqui, o termo "aumento" refere-se a, pelo menos, cerca de 2%, pelo menos, cerca de 3%, pelo menos, cerca de 4%, pelo menos, cerca de 5%, pelo menos, cerca de 10%, pelo menos, cerca de 15%, pelo menos, cerca de 20%, pelo menos, cerca de 30%, pelo menos, cerca de 40%, pelo menos, cerca de 50%, pelo menos, cerca de 60%, pelo menos, cerca de 70%, pelo menos, cerca de 80% de aumento na eficiência no uso de fertilizante (p.ex., eficiência no uso do nitrogênio), teor de óleo, produção, taxa de crescimento, biomassa, vigor, produção da fibra, qualidade da fibra e/ou tolerância ao estresse abiótico de uma planta comparada a uma planta nativa ou planta do tipo selvagem [isto é, uma planta não modificada com as biomoléculas (polinucleotídeo ou polipeptídeos) do presente pedido de patente de invenção, p.ex., um planta não transformada da mesma espécie que é cultivada sob as mesmas condições (p.ex., idênticas) de crescimento] .[00112] As used herein, the term "increase" refers to at least about 2%, at least about 3%, at least about 4%, at least about 5%, at least at least about 10%, at least about 15%, at least about 20%, at least about 30%, at least about 40%, at least about 50%, at least about 60%, at least about 70%, at least about 80% increase in efficiency in the use of fertilizer (eg, efficiency in the use of nitrogen), oil content, production, growth rate , biomass, vigor, fiber production, fiber quality and / or tolerance to abiotic stress of a plant compared to a native plant or wild type plant (ie, a plant not modified with the biomolecules (polynucleotide or polypeptides) of the present patent application, eg, an unprocessed plant of the same species that is grown under the same (eg, identical) growing conditions].
[00113] A expressão "expressar dentro da planta um polinucleotídeo exógeno", conforme utilizada aqui, refere-se à regulação ascendente do nível de expressão de um polinucleotídeo exógeno dentro da planta, introduzindo o polinucleotídeo exógeno em uma planta ou célula da planta e expressando-o por meios recombinantes, conforme também descrito logo abaixo.[00113] The expression "express an exogenous polynucleotide within the plant", as used here, refers to the upward regulation of the level of expression of an exogenous polynucleotide within the plant, introducing the exogenous polynucleotide into a plant or plant cell and expressing it by recombinant means, as also described below.
[00114] Conforme utilizado aqui, "expressar" refere-se à expressão no mRNA e, opcionalmente, no nível de polipeptídeo.[00114] As used here, "express" refers to expression in the mRNA and, optionally, at the polypeptide level.
[00115] Conforme utilizada aqui, a expressão "polinucleotídeo exógeno" refere-se a uma sequência de ácido nucleico heterólogo que pode não ser naturalmente expressa dentro da planta (p.ex., uma sequência de ácido nucleico de espécies diferentes) ou na qual a superexpressão na planta é desejada. O polinucleotídeo exógeno pode ser introduzido na planta em uma maneira estável ou transitória, de modo a produzir uma molécula de ácido ribonucleico (RNAIribonucleic acid) e/ou uma molécula de polipeptídeo. Deve-se observar que o polinucleotídeo exógeno pode compreender uma sequência de ácido nucleico que é idêntica ou parcialmente homóloga a uma sequência de ácido nucleico endógena da planta.[00115] As used herein, the term "exogenous polynucleotide" refers to a heterologous nucleic acid sequence that may not be naturally expressed within the plant (e.g., a nucleic acid sequence of different species) or in which overexpression in the plant is desired. The exogenous polynucleotide can be introduced into the plant in a stable or transient manner, in order to produce a ribonucleic acid molecule (RNAIribonucleic acid) and / or a polypeptide molecule. It should be noted that the exogenous polynucleotide can comprise a nucleic acid sequence that is identical or partially homologous to a plant endogenous nucleic acid sequence.
[00116] O termo "endógeno", conforme utilizado aqui, refere-se a qualquer polinucleotídeo ou polipeptídeo que está presente e/ou naturalmente expresso dentro de uma planta ou uma célula da mesma.[00116] The term "endogenous", as used here, refers to any polynucleotide or polypeptide that is present and / or naturally expressed within a plant or a cell thereof.
[00117] De acordo com algumas aplicações do presente pedido de patente de invenção, o polinucleotídeo exógeno do presente pedido de patente de invenção compreende uma sequência de ácido nucleico que codifica um polipeptídeo tendo uma sequência de aminoácido, pelo menos, cerca de 80%, pelo menos, cerca de 81%, pelo menos, cerca de 82%, pelo menos, cerca de 83%, pelo menos, cerca de 84%, pelo menos, cerca de 85%, pelo menos, cerca de 86%, pelo menos, cerca de 87%, pelo menos, cerca de 88%, pelo menos, cerca de 89%, pelo menos, cerca de 90%, pelo menos, cerca de 91%, pelo menos, cerca de 92%, pelo menos, cerca de 93%, pelo menos, cerca de 94%, pelo menos, cerca de 95%, pelo menos, cerca de 96%, pelo menos, cerca de 97%, pelo menos, cerca de 98%, pelo menos, cerca de 99%, ou, digamos, 100% homóloga à sequência de aminoácido selecionada do grupo consiste das ID SEQ. N° 470-762, 3706-5858, 58605910, 5912, 5914-5923, 5925-6046 e 6047.[00117] According to some applications of the present patent application, the exogenous polynucleotide of the present patent application comprises a nucleic acid sequence that encodes a polypeptide having an amino acid sequence of at least about 80%, at least about 81%, at least about 82%, at least about 83%, at least about 84%, at least about 85%, at least about 86%, at least , about 87%, at least about 88%, at least about 89%, at least about 90%, at least about 91%, at least about 92%, at least about at least 93%, at least about 94%, at least about 95%, at least about 96%, at least about 97%, at least about 98%, at least about 99 %, or, say, 100% homologous to the amino acid sequence selected from the group consists of SEQ IDs. No. 470-762, 3706-5858, 58605910, 5912, 5914-5923, 5925-6046 and 6047.
[00118] As sequências homólogas incluem ambas as sequências, ortólogas e parálogas. O termo "parálogo" refere-se às duplicações de gene dentro do genoma de uma espécie conduzindo aos genes parálogos. O termo "ortólogo" refere-se aos genes homólogos em diferentes organismos devido à relação ancestral.[00118] Homologous sequences include both orthologous and parallel sequences. The term "paralog" refers to gene duplications within the genome of a species leading to paralog genes. The term "orthologist" refers to the homologous genes in different organisms due to the ancestral relationship.
[00119] Uma opção para identificar ortólogos em espécies de plantas monocotiledônias é a realização de uma pesquisa de explosão recíproca. Isso pode ser feito através de uma primeira explosão, envolvendo explodir a sequência de interesse contra qualquer base de dados da sequência, tal como a base de dados do NCBI publicamente disponível que pode ser encontrada em: http://www [Http://World Wide Web 1 Protocolo de Transferência de Hipertexto:Rede Mundial de Computadores / Internet] (ponto) ncbi (ponto) nlm (ponto) nih (ponto) gov. Se forem procurados ortólogos no arroz, a sequência de interesse seria detonada novamente, p.ex., os 28.469 clones de cDNA de comprimento total de Oryza Sativa Nipponbare disponível em NCBI. Os resultados da explosão podem ser filtrados. As sequências de comprimento total dos resultados filtrados ou dos resultados não filtrados são então detonadas de volta (segunda explosão) contra as sequências do organismo das quais a sequência de interesse é derivada. Os resultados das primeira e segunda explosões são então comparados. Um ortólogo é identificado quando a sequência resultando na maior pontuação (melhor acerto) na primeira explosão identifica na segunda explosão a sequência de consulta (a sequência de interesse original) como o melhor acerto. Utilizando o mesmo racional, um parálogo (homólogo a um gene no mesmo organismo) é encontrado. No caso de grandes famílias de sequência, o programa ClustalW pode ser utilizado [http://www (ponto) ebi (ponto) ac (ponto) uk/Tools/clustalw2/index (ponto) html] , seguido por uma árvore de união vizinha (http://en (ponto) wikipedia (ponto) org/wiki/Neighbor-joining) que ajuda na visualização do agrupamento.[00119] An option to identify orthologists in monocotyledonous plant species is to conduct a reciprocal explosion search. This can be done through a first explosion, involving exploding the sequence of interest against any database in the sequence, such as the publicly available NCBI database which can be found at: http: // www [Http: // World Wide Web 1 Hypertext Transfer Protocol: World Wide Web / Internet] (dot) ncbi (dot) nlm (dot) nih (dot) gov. If orthologists are sought in the rice, the sequence of interest would be detonated again, eg, the 28,469 full-length cDNA clones from Oryza Sativa Nipponbare available from NCBI. The results of the explosion can be filtered. The full-length sequences of the filtered or unfiltered results are then detonated back (second explosion) against the organism sequences from which the sequence of interest is derived. The results of the first and second explosions are then compared. An orthologist is identified when the sequence resulting in the highest score (best hit) in the first explosion identifies in the second explosion the query sequence (the original interest sequence) as the best hit. Using the same rationale, a parallel (homologous to a gene in the same organism) is found. In the case of large sequence families, the ClustalW program can be used [http: // www (dot) ebi (dot) ac (dot) uk / Tools / clustalw2 / index (dot) html], followed by a union tree neighbor (http: // en (dot) wikipedia (dot) org / wiki / Neighbor-joining) that helps in visualizing the grouping.
[00120] A homologia (por exemplo, percentual de homologia, identidade + similaridade) pode ser determinada utilizando qualquer software para comparação de homologia que calcule o alinhamento de sequência em pares.[00120] Homology (eg homology percentage, identity + similarity) can be determined using any homology comparison software that calculates the sequence alignment in pairs.
[00121] A identidade (p.ex., percentual de homologia) pode ser determinada utilizando qualquer software para comparação de homologia, incluindo, por exemplo, o software BlastN ou o BlastP do National Center of Biotechnology Information [NCBI ❑ Centro Nacional de Informação de Biotecnologia] , tal como utilizando parâmetros padrões.[00121] Identity (eg, homology percentage) can be determined using any homology comparison software, including, for example, BlastN software or BlastP from the National Center of Biotechnology Information [NCBI ❑ National Information Center Biotechnology], as well as using standard parameters.
[00122] De acordo com algumas aplicações do presente pedido de patente de invenção, a identidade é uma identidade global, ou seja, uma identidade sobre toda a sequência de aminoácido ou de ácido nucleico do presente pedido de patente de invenção e não apenas sobre partes respectivas.[00122] According to some applications of the present patent application, the identity is a global identity, that is, an identity on the entire amino acid or nucleic acid sequence of the present patent application and not only on parts respective.
[00123] De acordo com algumas aplicações do presente pedido de patente de invenção, o termo "homologia" ou "homólogo" refere-se à identidade de duas ou mais sequências de ácido nucleico; ou identidade de duas ou mais sequências de aminoácidos; ou a identidade de uma sequência de aminoácidos para uma ou mais sequências de ácido nucleico codificando a mesma.[00123] According to some applications of the present patent application, the term "homology" or "homologue" refers to the identity of two or more nucleic acid sequences; or identity of two or more amino acid sequences; or the identity of an amino acid sequence to one or more nucleic acid sequences encoding the same.
[00124] De acordo com algumas aplicações do presente pedido de patente de invenção, a homologia é uma homologia global, ou seja, uma homologia sobre toda a sequência de aminoácido ou de ácido nucleico do presente pedido de patente de invenção e não apenas sobre partes respectivas.[00124] According to some applications of the present patent application, the homology is a global homology, that is, a homology over the entire amino acid or nucleic acid sequence of the present patent application and not just parts respective.
[00125] O grau de homologia ou de identidade entre duas ou mais sequências pode ser determinado usando várias ferramentas de comparação de sequências conhecidas. Na sequência há uma descrição não limitante de tais ferramentas, que podem ser utilizadas juntamente com algumas aplicações do presente pedido de patente de invenção.[00125] The degree of homology or identity between two or more sequences can be determined using various tools of comparison of known sequences. In the sequence there is a non-limiting description of such tools, which can be used together with some applications of the present patent application.
[00126] Alinhamento global em pares foi definido por S. B. Needleman e C. D. Wunsch, "A general method applicable to the search of similarities in the amino acid sequence of two proteins" Journal of Molecular Biology, 1970, páginas 443-53, volume 48).[00126] Global alignment in pairs was defined by SB Needleman and CD Wunsch, "A general method applicable to the search of similarities in the amino acid sequence of two proteins" Journal of Molecular Biology, 1970, pages 443-53, volume 48) .
[00127] Por exemplo, ao começar com uma sequência polipeptidica e comparar com outras sequências polipeptídicas, o algoritmo EMBOSS-6.0.1 de Needleman-Wunsch (disponível em http://emboss(ponto)sourceforge(ponto)net/apps/cvs/emboss/ap ps/needle(ponto)html) pode ser utilizado para encontrar o alinhamento ideal (incluindo as lacunas) de duas sequências juntamente com seus comprimentos totais - um "Alinhamento global". Os parâmetros padrões para o algoritmo de Needleman-Wunsch (EMBOSS-6.0.1) incluem: gapopen=10; gapextend=0.5; datafile= EBLOSUM62; brief=YES.[00127] For example, when starting with a polypeptide sequence and comparing with other polypeptide sequences, the EMBOSS-6.0.1 algorithm from Needleman-Wunsch (available at http: // emboss (dot) sourceforge (dot) net / apps / cvs / emboss / ap ps / needle (dot) html) can be used to find the ideal alignment (including the gaps) of two strings together with their total lengths - a "global alignment". Standard parameters for the Needleman-Wunsch algorithm (EMBOSS-6.0.1) include: gapopen = 10; gapextend = 0.5; datafile = EBLOSUM62; brief = YES.
[00128] De acordo com algumas aplicações do presente pedido de patente de invenção, os parâmetros utilizados com a ferramenta EMBOSS-6.0.1 (para a comparação proteína-proteína) incluem: gapopen=8; gapextend=2; datafile= EBLOSUM62; brief=YES.[00128] According to some applications of the present patent application, the parameters used with the EMBOSS-6.0.1 tool (for protein-protein comparison) include: gapopen = 8; gapextend = 2; datafile = EBLOSUM62; brief = YES.
[00129] De acordo com algumas aplicações do presente pedido de patente de invenção, o limite utilizado para determinar a homologia utilizando o algoritmo EMBOSS-6.0.1 de Needleman-Wunsch é 80%, 81%, 82%, 83%, 84%, 85%, 86%, 87%, 88%, 89%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99% ou 100%.[00129] According to some applications of the present patent application, the limit used to determine homology using the EMBOSS-6.0.1 algorithm from Needleman-Wunsch is 80%, 81%, 82%, 83%, 84% , 85%, 86%, 87%, 88%, 89%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99% or 100%.
[00130] Ao começar com uma sequência polipeptidica e comparar a sequências polinucleotidicas, o algoritmo OneModel FramePlus (Halperin, E., Faigler,S. e Gill-More,R. (1999) - FramePlus: aligning DNA to protein sequences. Bioinformatics, 15, 867-873) (disponível em http://www(ponto)biocceleration(ponto) com/Products(ponto)html) pode ser utilizado com os seguintes parâmetros padrões: model=frametp2n.model mode=local.[00130] When starting with a polypeptide sequence and comparing polynucleotide sequences, the OneModel FramePlus algorithm (Halperin, E., Faigler, S. And Gill-More, R. (1999) - FramePlus: aligning DNA to protein sequences. Bioinformatics, 15, 867-873) (available at http: // www (dot) biocceleration (dot) com / Products (dot) html) can be used with the following standard parameters: model = frametp2n.model mode = local.
[00131] De acordo com algumas aplicações do presente pedido de patente de invenção, os parâmetros usados com o algoritmo OneModel FramePlus são model=frame+p2n.model, mode=qglobal.[00131] According to some applications of the present patent application, the parameters used with the OneModel FramePlus algorithm are model = frame + p2n.model, mode = qglobal.
[00132] De acordo com algumas aplicações do presente pedido de patente de invenção, o limite utilizado para determinar a homologia usando o algoritmo OneModel FramePlus é 80%, 81%, 82%, 83%, 84%, 85%, 86%, 87%, 88%, 89%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99% ou 100%.[00132] According to some applications of the present patent application, the limit used to determine homology using the OneModel FramePlus algorithm is 80%, 81%, 82%, 83%, 84%, 85%, 86%, 87%, 88%, 89%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99% or 100%.
[00133] Ao começar com uma sequência polinucleotídica e comparar com outras sequências polinucleotídicas, o algoritmo EMBOSS-6.0.1 de NeedlemanWunsch (disponível em http://emboss(ponto)sourceforge(ponto)net/apps/cvs/emboss/ap ps/needle(ponto)html) pode ser utilizado com os seguintes parâmetros padrões. (EMBOSS-6.0.1) gapopen=10; gapextend=0.5; datafile= EDNAFULL; brief=YES.[00133] When starting with a polynucleotide sequence and comparing with other polynucleotide sequences, the EMBOSS-6.0.1 algorithm from NeedlemanWunsch (available at http: // emboss (dot) sourceforge (dot) net / apps / cvs / emboss / ap ps / needle (dot) html) can be used with the following standard parameters. (EMBOSS-6.0.1) gapopen = 10; gapextend = 0.5; datafile = EDNAFULL; brief = YES.
[00134] De acordo com algumas aplicações do presente pedido de patente de invenção, os parâmetros usados com o algoritmo EMBOSS-6.0.1 de NeedlemanWunsch são gapopen=10; gapextend=0.2; datafile= EDNAFULL; brief=YES.[00134] According to some applications of the present patent application, the parameters used with the EMBOSS-6.0.1 algorithm of NeedlemanWunsch are gapopen = 10; gapextend = 0.2; datafile = EDNAFULL; brief = YES.
[00135] De acordo com algumas aplicações do presente pedido de patente de invenção, o limite utilizado para determinar a homologia usando o algoritmo EMBOSS-6.0.1 de Needleman-Wunsch para a comparação de polinucleotídeos com polinucleotídeos é 80%, 81%, 82%, 83%, 84%, 85%, 86%, 87%, 88%, 89%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99% ou 100%.[00135] According to some applications of the present patent application, the limit used to determine homology using the Needleman-Wunsch EMBOSS-6.0.1 algorithm for the comparison of polynucleotides with polynucleotides is 80%, 81%, 82 %, 83%, 84%, 85%, 86%, 87%, 88%, 89%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99% or 100%.
[00136] De acordo com algumas aplicações, as determinações do grau de homologia requerem adicionalmente o emprego do algoritmo de SmithWaterman (para a comparação proteína-proteína ou comparação nucleotídeonucleotídeo).[00136] According to some applications, the determination of the degree of homology additionally requires the use of the SmithWaterman algorithm (for protein-protein comparison or nucleotide-nucleotide comparison).
[00137] Os parâmetros padrões para o algoritmo GenCore 6.0 SmithWaterman incluem: modelo =sw.model.[00137] Standard parameters for the GenCore 6.0 SmithWaterman algorithm include: model = sw.model.
[00138] De acordo com algumas aplicações do presente pedido de patente de invenção, o limite utilizado para determinar a homologia usando o algoritmo de Smith-Waterman é 80%, 81%, 82%, 83%, 84%, 85%, 86%, 87%, 88%, 89%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99% ou 100%.[00138] According to some applications of the present patent application, the limit used to determine homology using the Smith-Waterman algorithm is 80%, 81%, 82%, 83%, 84%, 85%, 86 %, 87%, 88%, 89%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99% or 100%.
[00139] De acordo com algumas aplicações do presente pedido de patente de invenção, a homologia global é realizada sobre as sequências préselecionadas por homologia local para o polipeptídeo ou polinucleotídeo de interesse (p.ex., 60% de identidade sobre 60% do comprimento da sequência) antes da realização da homologia global para o polipeptídeo ou polinucleotídeo de interesse (p.ex., 80% de homologia global sobre toda a sequência). Por exemplo, as sequências homólogas são selecionadas usando o software BLAST com os algoritmos Blastp e tBlastn agindo como filtros para o primeiro estágio e a agulha (pacote EMBOSS) ou o alinhamento Estrutura+algorítmico para o segundo estágio. A identidade local (alinhamentos Blast) é definida com um corte bastante permissivo - 60% de Identidade em um intervalo de 60% dos comprimentos de sequências porque utiliza tão somente um filtro para a fase de alinhamento global. A filtragem padrão do pacote Blast não foi utilizada (estabelecendo o parâmetro "-F F").[00139] According to some applications of the present patent application, the global homology is performed on the sequences pre-selected by local homology for the polypeptide or polynucleotide of interest (e.g., 60% identity over 60% of the length of the sequence) before performing the overall homology for the polypeptide or polynucleotide of interest (e.g., 80% overall homology over the entire sequence). For example, homologous sequences are selected using the BLAST software with the Blastp and tBlastn algorithms acting as filters for the first stage and the needle (EMBOSS package) or the Structure + algorithmic alignment for the second stage. The local identity (Blast alignments) is defined with a very permissive cut - 60% of Identity in a range of 60% of the sequence lengths because it uses only one filter for the global alignment phase. The standard filtering of the Blast package was not used (setting the parameter "-F F").
[00140] No segundo estágio, os homólogos são definidos com base na identidade global de, pelo menos, 80% para a sequência polipeptídica principal.[00140] In the second stage, homologues are defined based on the global identity of at least 80% for the main polypeptide sequence.
[00141] De acordo com algumas aplicações do presente pedido de patente de invenção, duas formas distintas para a descoberta do alinhamento global ideal para as sequências de proteína ou nucleotídica são utilizadas:[00141] According to some applications of the present patent application, two different ways for discovering the ideal global alignment for the protein or nucleotide sequences are used:
[00142] Entre duas proteínas (seguindo o filtro blastp): Algoritmo EMBOSS-6.0.1 de Needleman-Wunsch com os seguintes parâmetros modificados: gapopen=8 gapextend=2. O restante dos parâmetros permanece inalterado a partir das opções padrões listadas aqui:[00142] Between two proteins (following the blastp filter): Needleman-Wunsch's EMBOSS-6.0.1 algorithm with the following modified parameters: gapopen = 8 gapextend = 2. The rest of the parameters remain unchanged from the standard options listed here:
[00143] [-bsequence] seciallNome do arquivo da(s) sequência(s) e formato opcional, ou referência (entrada EUA). -gapopenflutuante [10,0 para qualquer sequência] . A penalidade da lacuna aberta é uma classificação tomada quando uma lacuna é criada. O melhor valor depende da escolha da matriz de comparação. O valor padrão pressupõe que você está usando a matriz EBLOSUM62 para as sequências de proteína e a matriz EDNAFULL para as sequências nucleotídicas.[00143] [-bsequence] seciallFile name of the sequence (s) and optional format, or reference (US entry). -gapopenflutuante [10.0 for any sequence]. The open gap penalty is a classification taken when a gap is created. The best value depends on the choice of the comparison matrix. The default value assumes that you are using the EBLOSUM62 matrix for the protein sequences and the EDNAFULL matrix for the nucleotide sequences.
[00144] (número de vírgula flutuante de 1,0 a 100,0)[00144] (floating point number from 1.0 to 100.0)
[00145] gapextend flutuante 0,5 para qualquer sequência] . A penalidade pela extensão da lacuna, é adicionada à penalidade da lacuna padrão para cada base ou resíduo na lacuna. Esta é o tempo pelo qual a lacuna é penalizada. Normalmente espera-se poucas lacunas grandes e não muitas lacunas pequenas, assim a penalidade sobre a extensão da lacuna deveria ser menor que a penalidade da lacuna. Uma exceção se dá quando uma ou mais sequências são lidas sozinhas com possíveis erros de seqüência em cujo caso você esperaria muitas lacunas de base simples. Pode-se obter este resultado estabelecendo a penalidade por lacuna aberta para zero (oumuito baixa) e usando a penalidade de extensão da lacuna para controlar a classificação da lacuna. (número de vírgula flutuante de 0,0 a 10,0). [-outfile] alinhamento [*.needle] Nome do arquivo de alinhamento de saída[00145] gapextend floating 0.5 for any sequence]. The penalty for extending the gap is added to the standard gap penalty for each base or residue in the gap. This is the time that the gap is penalized. Normally, few large gaps are expected and not many small gaps, so the penalty for the length of the gap should be less than the penalty for the gap. An exception is when one or more strings are read alone with possible string errors, in which case you would expect many simple base gaps. This result can be achieved by setting the open gap penalty to zero (or very low) and using the gap extension penalty to control the gap rating. (floating point number from 0.0 to 10.0). [-outfile] alignment [* .needle] Name of the output alignment file
[00146] Este é um arquivo de arranjo de classificação utilizado ao comparar as sequências. Por padrão, este é o arquivo `EBLOSUM62' (para proteínas) ou o arquivo 'EDNAFULL' (para as sequências nucleicas) Estes arquivos são encontrados no diretório `data' da instalação EMBOSS.[00146] This is a classification arrangement file used when comparing the strings. By default, this is the `EBLOSUM62 'file (for proteins) or the' EDNAFULL 'file (for nucleic sequences) These files are found in the` data' directory of the EMBOSS installation.
[00147] [no] brief booleano [Y] Breve identidade e similaridade.[00147] [no] Boolean brief [Y] Brief identity and similarity.
[00148] "-asequence" Qualificadores Associados.[00148] "-asequence" Associated Qualifiers.
[00149] sbeginl inteiro Inicia a sequência a ser utilizada.[00149] sbeginl integer Starts the sequence to be used.
[00150] -sendl inteiro Finaliza a sequência a ser utilizada.[00150] -sendl integer End the sequence to be used.
[00151] sreversel booleano Reverso (se DNA).[00151] Reverse Boolean sreversel (if DNA).
[00152] saskl booleano Pede para iniciar/finalizar/reverter.[00152] boolean saskl Asks to start / end / revert.
[00153] snucleotidel booleano A sequência é nucleotídica.[00153] boolean snucleotidel The sequence is nucleotide.
[00154] sproteínal booleano A sequência é de proteína.[00154] boolean sproteínal The sequence is protein.
[00155] -slowerl booleano Faz minúsculas.[00155] -slowerl boolean Makes lowercase.
[00156] supperl booleano Faz maiúsculas.[00156] boolean supperl Capitalize.
[00157] -sformatl cadeia Formato de sequência de entrada.[00157] -sformatl string Input string format.
[00158] sdbnamel cadeia Nome da base de dados.[00158] sdbnamel string Name of the database.
[00159] -sidl cadeia Nome da entrada.[00159] -sidl string Name of the entry.
[00160] ufol cadeia Recursos UFO.[00160] ufol Resources UFO chain.
[00161] fformatl cadeia Formato dos Recursos.[00161] fformatl string Resource Format.
[00162] fopenfilel cadeia Nome do arquivo dos recursos.[00162] fopenfilel string File name of the resources.
[00163] "-bsequence" Qualificadores Associados.[00163] "-bsequence" Associated Qualifiers.
[00164] sbegin2 inteiro Inicia cada sequência a ser utilizada.[00164] sbegin2 integer Starts each sequence to be used.
[00165] send2 inteiro Finaliza cada sequência a ser utilizada.[00165] send2 integer End each sequence to be used.
[00166] sreverse2 booleano Reverso (se DNA).[00166] reverse boolean sreverse2 (if DNA).
[00167] sask2 booleano Pede para iniciar/finalizar/reverter.[00167] sask2 boolean Asks to start / end / revert.
[00168] -snucleotide2 booleano A sequência é nucleotídica.[00168] boolean -snucleotide2 The sequence is nucleotide.
[00169] sproteina2 booleano A sequência é de proteína.[00169] boolean sproteina2 The sequence is protein.
[00170] slower2 booleano Faz minúsculas.[00170] boolean slower2 Makes lowercase.
[00171] supper2 booleano Faz maiúsculas.[00171] boolean supper2 Capitalize.
[00172] sformat2 cadeia Formato de sequência de entrada.[00172] sformat2 string Input string format.
[00173] -sdbname2 cadeia Nome da base de dados.[00173] -sdbname2 string Name of the database.
[00174] sid2 cadeia Nome da entrada.[00174] sid2 string Name of the entry.
[00175] ufo2 cadeia Recursos UFO.[00175] ufo2 UFO Resources chain.
[00176] fformat2 cadeia Formato dos Recursos.[00176] fformat2 string Resource Format.
[00177] -fopenfile2 cadeia Nome do arquivo dos recursos.[00177] -fopenfile2 string File name of the resources.
[00178] "-outfile" Qualificadores Associados.[00178] "-outfile" Associated Qualifiers.
[00179] aformat3 cadeia Formato dos Alinhamentos.[00179] aformat3 string Format of Alignments.
[00180] -aextension3 cadeia Extensão do nome do arquivo.[00180] -aextension3 string Extension of the file name.
[00181] -adirectory3 cadeia Diretório de Saída.[00181] -adirectory3 string Output Directory.
[00182] aname3 cadeia Nome do arquivo de base.[00182] aname3 string Name of the base file.
[00183] awidth3 inteiro Largura do alinhamento.[00183] awidth3 integer Width of alignment.
[00184] aaccshow3 booleano Mostra o número de acesso no cabeçalho.[00184] aaccshow3 boolean Shows the access number in the header.
[00185] adesshow3 booleano Mostra a descrição no cabeçalho.[00185] adesshow3 boolean Shows the description in the header.
[00186] ausashow3 booleano Mostra o USA completo no alinhamento.[00186] ausashow3 boolean Shows the complete USA in alignment.
[00187] aglobal3 booleano Mostra a sequência completa no alinhamento.[00187] boolean aglobal3 Shows the complete sequence in the alignment.
[00188] auto booleano Desliga as solicitações.[00188] auto boolean Turn off requests.
[00189] stdout booleano Escreve o primeiro arquivo para a saída padrãos.[00189] boolean stdout Writes the first file to standard output.
[00190] -filtro booleano Lê o primeiro arquivo a partir da entrada padrão, escreve o primeiro arquivo para a saída padrão.[00190] - Boolean filter Reads the first file from standard input, writes the first file to standard output.
[00191] Opções booleano Solicita os valores padrão e adicionais.[00191] Boolean options Prompts for standard and additional values.
[00192] debug booleano Escreve a saída de depuração do programa .dbg[00192] debug boolean Writes the debug output of the .dbg program
[00193] verbose booleano Registra algumas/todas as opções de linha de comando.[00193] Boolean verbose Registers some / all command line options.
[00194] help booleano Registra as opções de linha de comando.[00194] Boolean help Registers command line options.
[00195] Maiores informações sobre os qualificadores:[00195] More information about the qualifiers:
[00196] associados e gerais podem ser encontradas com -[00196] associated and general can be found with -
[00197] help -verbose.[00197] help -verbose.
[00198] -warning booleano Registra as advertências.[00198] -warning Boolean Records warnings.
[00199] -error booleano Registra os erros.[00199] - Boolean error Records errors.
[00200] fatal booleano Registra os erros fatais.[00200] fatal boolean Records fatal errors.
[00201] die booleano Registra as mensagens de expiração do programa.[00201] die boolean Records the expiration messages of the program.
[00202] Entre uma sequência de proteína e uma sequência nucleotídica (seguindo o filtro rblastn) Aplicação de GenCore 6.0 OneModel utilizando a estrutura+algoritmo com os seguintes parâmetros: model=frame+p2n.model mode=qglobal -q=protein.sequence -db= nucleotide.sequence. O restante dos parâmetros permanece inalterado a partir das opções padrões:[00202] Between a protein sequence and a nucleotide sequence (following the rblastn filter) Application of GenCore 6.0 OneModel using the structure + algorithm with the following parameters: model = frame + p2n.model mode = qglobal -q = protein.sequence - db = nucleotide.sequence. The rest of the parameters remain unchanged from the standard options:
[00203] Uso:
om -model=<model fname>[-q=] query [-db=] database [options] .[00203] Use:
om -model = <model fname> [- q =] query [-db =] database [options].
[00204] model=<model fname> Especifica o modelo que quer executar. Todos os modelos fornecidos pela Compugen estão localizados no diretório $CGNROOT/models/.[00204] model = <model fname> Specifies the model you want to run. All models provided by Compugen are located in the $ CGNROOT / models / directory.
[00205] Parâmetros válidos de linha de comando:
dev=<dev name> Seleciona o dispositivo a ser utilizado pela aplicação.[00205] Valid command line parameters:
dev = <dev name> Selects the device to be used by the application.
[00206] Os dispositivos válidos são:
bic - Bioccelerator (válido para SW, XSW, FRAMEN2P, e modelos FRAME P2N).[00206] The valid devices are:
bic - Bioccelerator (valid for SW, XSW, FRAMEN2P, and FRAME P2N models).
[00207] xlg - BioXL/G (válido para todos os modelos, exceto XSW). xlp - BioXL/P (válido para SW, FRAME+N2P, e
modelos FRAME P2N).[00207] xlg - BioXL / G (valid for all models, except XSW). xlp - BioXL / P (valid for SW, FRAME + N2P, and
FRAME P2N models).
[00208] xlp - BioXL/H (válido para SW, FRAME+N2P, e
modelos FRAME P2N).[00208] xlp - BioXL / H (valid for SW, FRAME + N2P, and
FRAME P2N models).
[00209] soft - Dispositivo do software (para todos os modelos). - q=<query> Define o conjunto de consultas. As consultas podem ser um arquivo de sequência ou uma referencia à base de dados.[00209] soft - Software device (for all models). - q = <query> Defines the set of queries. The queries can be a sequence file or a reference to the database.
[00210] Você pode especificar uma consulta pelo nome ou por número de acesso. O formato é detectado automaticamente.[00210] You can specify a query by name or by access number. The format is detected automatically.
[00211] Entretanto, pode-se especificar um formato usando o parâmetro -qfmt[00211] However, you can specify a format using the -qfmt parameter
[00212] Se uma consulta não for especificada, o programa solicita uma.[00212] If a query is not specified, the program requests one.
[00213] Se o conjunto de consultas for uma referência à base de dados, um arquivo de saída é produzido para cada sequência na consulta.[00213] If the query set is a reference to the database, an output file is produced for each sequence in the query.
[00214] -db=<database name> Escolha o conjunto de base de dados. O conjunto de base de dados pode ser um arquivo de sequência ou uma referência à base de dados. O formato da base de dados é detectado automaticamente. Entretanto, pode-se especificar um formato usando o parâmetro -dfmt.[00214] -db = <database name> Choose the database set. The database set can be a sequence file or a reference to the database. The database format is detected automatically. However, you can specify a format using the -dfmt parameter.
[00215] qacc Adiciona este parâmetro à linha de comando se uma consulta for especificada usando os números de acesso.[00215] qacc Adds this parameter to the command line if a query is specified using the access numbers.
[00216] dacc Adiciona este parâmetro à linha de comando se uma base de dados for especificada usando os números de acesso.[00216] dacc Adds this parameter to the command line if a database is specified using access numbers.
[00217] dfmt/-qfmt=<formattype> Escolhe o tipo do formato da base de dados/consulta.[00217] dfmt / -qfmt = <formattype> Choose the type of database / query format.
[00218] Os formatos possíveis são:
fasta - fasta com o tipo de sequência autodetectada. fastap - sequência de proteína fasta.[00218] The possible formats are:
fasta - fasta with the type of autodetected sequence. fastap - fasta protein sequence.
[00219] fastan - sequência nucleica fasta.[00219] fastan - fasta nucleic sequence.
[00220] gcg - formato gcg, o tipo é autodetectado.[00220] gcg - gcg format, the type is autodetected.
[00221] gcg - formato gcg, o tipo é autodetectado.[00221] gcg - gcg format, the type is autodetected.
[00222] gcg9seqp - sequência de proteína de formato gcg9.[00222] gcg9seqp - protein sequence of gcg9 format.
[00223] gcg9seqn - sequência nucleica de formato gcg9.[00223] gcg9seqn - nucleic sequence of gcg9 format.
[00224] nbrf - sequência nbrf, o tipo é autodetectado.[00224] nbrf - nbrf sequence, the type is autodetected.
[00225] nbrfp - sequência de proteína nbrf.[00225] nbrfp - nbrf protein sequence.
[00226] nbrfn - sequência nucleica nbrf.[00226] nbrfn - nucleic sequence nbrf.
[00227] embl - formato embl e swissprot.[00227] embl - embl and swissprot format.
[00228] genbank - formato genbank (nucleico).[00228] genbank - genbank (nucleic) format.
[00229] blast - formato blast.[00229] blast - blast format.
[00230] nbrf gcg - sequência nbrf gcg, o tipo é autodetectado. nbrf gcgp - sequência de proteína nbrf-gcg.[00230] nbrf gcg - nbrf gcg sequence, the type is autodetected. nbrf gcgp - nbrf-gcg protein sequence.
[00231] nbrfgcgn - sequência nucleica nbrf-gcg.[00231] nbrfgcgn - nucleic sequence nbrf-gcg.
[00232] raw - sequência raw ascii, o tipo é autodetectado.[00232] raw - raw ascii sequence, the type is autodetected.
[00233] rawp - sequência de proteína raw ascii.[00233] rawp - raw ascii protein sequence.
[00234] rawn - sequência nucleica raw ascii.[00234] rawn - raw ascii nucleic sequence.
[00235] pir - formato pir codata, o tipo é autodetectado.[00235] pir - pir codata format, the type is autodetected.
[00236] Profile - perfil gcg (válido somente para -qfmt[00236] Profile - gcg profile (valid only for -qfmt
[00237] em SW, XSW, FRAME P2N e FRAME+ P2N).[00237] in SW, XSW, FRAME P2N and FRAME + P2N).
[00238] out=<out fname> O nome do arquivo de saída.[00238] out = <out fname> The name of the output file.
[00239] suffix=<name> O sufixo do nome do arquivo de saída.[00239] suffix = <name> The suffix of the output file name.
[00240] gapop=<n> Penalidade sobre a abertura de lacuna. Este parâmetro não é válido para a FRAME+.[00240] gapop = <n> Penalty for opening a gap. This parameter is not valid for FRAME +.
[00241] Para a FrameSearch o padrão é 12,0. Para outras pesquisas o padrão é 10,0.[00241] For FrameSearch the default is 12.0. For other surveys the default is 10.0.
[00242] gapext=<n> Penalidade por extensão de lacuna. Este parâmetro não é válido para FRAME+.[00242] gapext = <n> Penalty for extension of gap. This parameter is not valid for FRAME +.
[00243] Para a FrameSearch o padrão é 4,0. Para outros modelos: o padrão para as pesquisas de proteína é 0,05 e o padrão para as pesquisas nucleicas é 1,0.[00243] For FrameSearch the default is 4.0. For other models: the standard for protein searches is 0.05 and the standard for nucleic searches is 1.0.
[00244] ggapop=<n> A penalidade pela abertura de uma lacuna na sequência de consultas. O padrão é 10,0. Válido para XSW.[00244] ggapop = <n> The penalty for opening a gap following consultations. The default is 10.0. Valid for XSW.
[00245] ggapext=<n> A penalidade para a extensão de uma lacuna na sequência de questões. O padrão é 0,05. Válido para XSW.[00245] ggapext = <n> The penalty for the extension of a gap following questions. The default is 0.05. Valid for XSW.
[00246] start=<n> A posição na sequência de consulta para iniciar a pesquisa.[00246] start = <n> The position in the query string to start the search.
[00247] end=<n> A posição na sequência de consulta para interromper a pesquisa.[00247] end = <n> The position in the query string to stop the search.
[00248] qtrans Realiza uma pesquisa traduzida, relevante para uma consulta nucleica contra uma base de dados de proteína.[00248] qtrans Performs a translated search, relevant to a nucleic query against a protein database.
[00249] A consulta nucleica é traduzida para seis estruturas de leitura e um resultado é fornecido para cada estrutura. Válido para o SW e XSW.[00249] The nucleic query is translated into six reading structures and a result is provided for each structure. Valid for SW and XSW.
[00250] Nota: as opções "-qtrans" e "-dtrans" são mutuamente exclusivas.[00250] Note: the options "-qtrans" and "-dtrans" are mutually exclusive.
[00251] matrix=<matrix file> Especifica a matriz de comparação a ser utilizada na pesquisa. A matriz deve estar em formato BLAST. Se o arquivo da matriz não for localizado em $CGNROOT/tables/matrix, especifique o caminho completo como o valor do -matrix parameter.[00251] matrix = <matrix file> Specifies the comparison matrix to be used in the search. The matrix must be in BLAST format. If the matrix file is not found in $ CGNROOT / tables / matrix, specify the full path as the value for the -matrix parameter.
[00252] trans=<transtab name> Tabela de tradução. A localização padrão para a tabela é $CGNROOT/tables/trans.[00252] trans = <transtab name> Translation table. The default location for the table is $ CGNROOT / tables / trans.
[00253] onestrand Restringe a pesquisa para somente a vertente superior da consulta/base de dados da sequência nucleica.[00253] onestrand Restricts the search to only the top strand of the query / database of the nucleic sequence.
[00254] list=<n> O tamanho máximo da lista de acertos de saída.[00254] list = <n> The maximum size of the output hit list.
[00255] O padrão é 50.[00255] The default is 50.
[00256] docalign=<n> O número das linhas de documentação precedente a cada alinhamento. O padrão é 10.[00256] docalign = <n> The number of lines of documentation preceding each alignment. The default is 10.
[00257] -thr score=<score name> A classificação que coloca um limite à exibição dos resultados. Classificações menores que o valor mínimo de -thr min ou maiores que o valor -thr max não são mostradas. As opções válidas são:
qualidade.[00257] -thr score = <score name> The classification that places a limit on the display of results. Ratings less than the minimum value of -thr min or greater than the value -thr max are not shown. Valid options are:
quality.
[00258] Escore.[00258] Score.
[00259] Escore.[00259] Score.
[00260] thr max=<n> O limite mais alto da classificação. Resultados maiores que o valor -thr max não são mostrados. -thr min= O menor limite da classificação. Resultados menores que o valor -thrmin não são mostrados.[00260] thr max = <n> The highest rating limit. Results greater than the -thr max value are not shown. -thr min = The lowest rating limit. Results less than the -thrmin value are not shown.
[00261] -align=<n> O número de alinhamentos registrados no arquivo de saída.[00261] -align = <n> The number of alignments registered in the output file.
[00262] -noalign Não exibe o alinhamento.[00262] -noalign Does not display the alignment.
[00263] Nota: os parâmetros "-align" e "-noalign" são mutuamente exclusivos.[00263] Note: the parameters "-align" and "-noalign" are mutually exclusive.
[00264] -outfmt=<format name> Especifica o tipo de formato de saída. O formato padrão é PFS. Os valores possíveis são:
PFS - Formato de texto PFS
FASTA - formato de texto FASTA
BLAST - formato de texto BLAST[00264] -outfmt = <format name> Specifies the type of output format. The default format is PFS. Possible values are:
PFS - PFS text format
FASTA - text format FASTA
BLAST - BLAST text format
[00265] nonorm Não realiza a normalização da classificação.[00265] nonorm Does not normalize the classification.
[00266] norm=<norm name> Especifique o método de normalização. As opções válidas são:
log - normalização do algoritmo.[00266] norm = <norm name> Specify the normalization method. Valid options are:
log - normalization of the algorithm.
[00267] std - normalização padrão.[00267] std - standard normalization.
[00268] stat - Método estatístico de Ervilharson[00268] stat - Statistical method of Ervilharson
[00269] Nota: os parâmetros "-nonorm" e "-norm" não podem ser utilizados juntos.[00269] Note: the parameters "-nonorm" and "-norm" cannot be used together.
[00270] Nota: Parâmetros -xgapop, -xgapext, -fgapop, -fgapext, - ygapop, -ygapext, -delop e -delext se aplicam somente a FRAME+.[00270] Note: Parameters -xgapop, -xgapext, -fgapop, -fgapext, - ygapop, -ygapext, -delop and -delext apply only to FRAME +.
[00271] xgapop=<n> A penalidade para a abertura de uma lacuna ao inserir um codão (triplo). O padrão é 12,0.[00271] xgapop = <n> The penalty for opening a gap when inserting a codon (triple). The default is 12.0.
[00272] -xgapext=<n> A penalidade para a extensão de uma lacuna ao inserir um codão (triplo). O padrão é 4,0.[00272] -xgapext = <n> The penalty for the extension of a gap when inserting a codon (triple). The default is 4.0.
[00273] ygapop=<n> A penalidade para a abertura de uma lacuna ao excluir um aminoácido. O padrão é 12,0.[00273] ygapop = <n> The penalty for opening a gap when excluding an amino acid. The default is 12.0.
[00274] -ygapext=<n> A penalidade para a extensão de uma lacuna ao excluir um aminoácido. O padrão é 4,0.[00274] -ygapext = <n> The penalty for extending a gap when excluding an amino acid. The default is 4.0.
[00275] -fgapop=<n> A penalidade para a abertura de uma lacuna ao inserir uma base de DNA. O padrão é 6,0.[00275] -fgapop = <n> The penalty for opening a gap when inserting a base of DNA. The default is 6.0.
[00276] fgapext=<n> A penalidade para a extensão de uma lacuna ao inserir uma base de DNA. O padrão é 7,0.[00276] fgapext = <n> The penalty for the extension of a gap when inserting a base of DNA. The default is 7.0.
[00277] delop=<n> A penalidade para a abertura de uma lacuna ao excluir uma base de DNA. O padrão é 6,0.[00277] delop = <n> The penalty for opening a gap when excluding a base of DNA. The default is 6.0.
[00278] delext=<n> A penalidade para a extensão de uma lacuna ao excluir uma base de DNA. O padrão é 7,0.[00278] delext = <n> The penalty for the extension of a gap when excluding a base of DNA. The default is 7.0.
[00279] -silent Nenhuma saída para a tela é produzida.[00279] -silent No output for the screen is produced.
[00280] host=<host name>0 nome do organizador sobre o qual o servidor funciona. Por padrão, a aplicação usa um organizador especifico no arquivo $CGNROOT/cgnhosts.[00280] host = <host name> 0 name of the organizer on which the server works. By default, the application uses a specific organizer in the $ CGNROOT / cgnhosts file.
[00281] wait Não acesse o segundo plano quando o dispositivo estiver ocupado. Esta opção não é relevante para o pseudodispositivo Parseq ou Soft.[00281] wait Do not access the background when the device is busy. This option is not relevant for the Parseq or Soft pseudodevice.
[00282] -batch Execute o trabalho em segundo plano. Quando esta opção for especifica, o arquivo "$CGNROOT/defaults/batch.defaults"[00282] -batch Run the job in the background. When this option is specified, the file "$ CGNROOT / defaults / batch.defaults"
[00283] é utilizado para escolher o comando batch. Se o arquivo não existir, o comando "at now" é utilizado para executar o trabalho.[00283] is used to choose the batch command. If the file does not exist, the command "at now" is used to perform the job.
[00284] Nota: os parâmetros "-batch" e "-wait" são mutuamente exclusivos.[00284] Note: the parameters "-batch" and "-wait" are mutually exclusive.
[00285] -version Imprime o número de versão do software.[00285] -version Prints the version number of the software.
[00286] -help Exibe esta mensagem de ajuda. Para ajuda mais específica digite: "om -model=<model fname> -help".[00286] -help Displays this help message. For more specific help type: "om -model = <model fname> -help".
[00287] De acordo com algumas aplicações, a homologia é uma homologia local ou uma identidade local.[00287] According to some applications, homology is a local homology or a local identity.
[00288] As ferramentas de algoritmo local incluem, mas não são limitadas ao software BlastP, BlastN, BlastX ou TBLASTN do Centro Nacional de Informação de Biotecnologia (NCBI), FASTA e o algoritmo de Smith-Waterman.[00288] Local algorithm tools include, but are not limited to, BlastP, BlastN, BlastX or TBLASTN software from the National Biotechnology Information Center (NCBI), FASTA and the Smith-Waterman algorithm.
[00289] Uma pesquisa tblastn permite a comparação entre uma sequência de proteína e as traduções de seis estruturas de uma base de dados de nucleotídeos. Pode ser uma maneira bastante produtiva de encontrar regiões codificadas de proteína homóloga em sequências de nucleotídeos não anotadas, tais como as etiquetas de sequências expressas [EST's ❑ expressed sequence tags] e projetos de registros do genoma [HTG ❑ draft genome records] , localizados nas bases de dados BLAST est e htgs, respectivamente.[00289] A tblastn search allows the comparison between a protein sequence and translations of six structures in a nucleotide database. It can be a very productive way to find encoded regions of homologous protein in unnotated nucleotide sequences, such as [EST's ❑ expressed sequence tags] and genome record projects [HTG ❑ draft genome records], located in BLAST est and htgs databases, respectively.
[00290] Os parâmetros padrões para o blastp incluem: Sequências de alvo máximo: 100; Limite esperado: e-5; Tamanho da palavra: 3: Correspondências máximas em uma faixa de consulta: 0; Parâmetros de classificação: Matriz - BLOSUM62; filtros e camuflagem: Filter - regiões de baixa complexidade.[00290] Standard parameters for blastp include: Maximum target strings: 100; Expected limit: e-5; Word size: 3: Maximum matches in a query range: 0; Classification parameters: Matrix - BLOSUM62; filters and camouflage: Filter - regions of low complexity.
[00291] Ferramentas de alinhamento local que podem ser utilizadas incluem, mas não são limitadas ao algoritmo tBLASTX, que compara os produtos de tradução conceitual de seis estruturas de uma sequência de consultas de nucleotídeos (ambas as vertentes) contra uma base de dados de sequência de proteína. Os parâmetros padrões incluem: Sequências de alvo máximo: 100; Limite esperado: 10; Tamanho da palavra: 3: Correspondências máximas em uma faixa de consulta: 0; Parâmetros de classificação: Matriz - BLOSUM62; filtros e camuflagem: Filter - regiões de baixa complexidade.[00291] Local alignment tools that can be used include, but are not limited to, the tBLASTX algorithm, which compares the conceptual translation products of six structures of a sequence of nucleotide queries (both strands) against a sequence database of protein. Standard parameters include: Maximum target strings: 100; Expected limit: 10; Word size: 3: Maximum matches in a query range: 0; Classification parameters: Matrix - BLOSUM62; filters and camouflage: Filter - regions of low complexity.
[00292] De acordo com algumas aplicações do presente pedido de patente de invenção, o polinucleotídeo exógeno do presente pedido de patente de invenção codifica um polipeptídeo tendo uma sequência de aminoácidos de, pelo menos, 80%, pelo menos 81%, pelo menos 82%, pelo menos 83%, pelo menos 84%, pelo menos 85%, pelo menos 86%, pelo menos 87%, pelo menos 88%, pelo menos 89%, pelo menos 90%, pelo menos 91%, pelo menos 92%, pelo menos 93%, pelo menos 94%, pelo menos 95%, pelo menos 96%, pelo menos 97%, pelo menos 98%, pelo menos 99%, ou mais, digamos, 100% idêntica à sequência de aminoácidos selecionada a partir do grupo consistente de ID SEQ N°: 470-762, 37065858, 25 5860-5910, 5912, 5914-5923, 5925- 6046 e 6047.[00292] According to some applications of the present patent application, the exogenous polynucleotide of the present patent application encodes a polypeptide having an amino acid sequence of at least 80%, at least 81%, at least 82 %, at least 83%, at least 84%, at least 85%, at least 86%, at least 87%, at least 88%, at least 89%, at least 90%, at least 91%, at least 92 %, at least 93%, at least 94%, at least 95%, at least 96%, at least 97%, at least 98%, at least 99%, or more, say, 100% identical to the selected amino acid sequence from the consistent group of SEQ ID No.: 470-762, 37065858, 25 5860-5910, 5912, 5914-5923, 5925- 6046 and 6047.
[00293] De acordo com algumas aplicações do presente pedido de patente de invenção, o método para aumentar a eficiência no uso de fertilizante (p.ex., eficiência no uso do nitrogênio), teor de óleo, produção, taxa de crescimento, biomassa, vigor, produção da fibra, qualidade da fibra e/ou tolerância ao estresse abiótico de uma planta é efetuado ao expressar dentro da planta um polinucleotídeo exógeno compreendendo uma sequência de ácido nucleico que codifica um polipeptideo de, pelo menos, cerca de 80%, pelo menos, cerca de 81%, pelo menos, cerca de 82%, pelo menos, cerca de 83%, pelo menos, cerca de 84%, pelo menos, cerca de 85%, pelo menos, cerca de 86%, pelo menos, cerca de 87%, pelo menos, cerca de 88%, pelo menos, cerca de 89%, pelo menos, cerca de 90%, pelo menos, cerca de 91%, pelo menos, cerca de 92%, pelo menos, cerca de 93%, pelo menos, cerca de 94%, pelo menos, cerca de 95%, pelo menos, cerca de 96%, pelo menos, cerca de 97%, pelo menos, cerca de 98%, pelo menos, cerca de 99%, ou, digamos, 100% idêntica à sequência de aminoácido selecionada do grupo consistindo das ID SEQ. N° 470-762, 3706-5858, 5860-5910, 5912, 5 5914- 5923, 5925-6046 e 6047, aumentando, desta forma, a eficiência no uso de fertilizante (p.ex., eficiência no uso do nitrogênio), teor de óleo, produção, taxa de crescimento, biomassa, vigor, produção da fibra, qualidade da fibra e/ou tolerância ao estresse abiótico da planta.[00293] According to some applications of the present patent application, the method for increasing the efficiency in the use of fertilizer (eg, efficiency in the use of nitrogen), oil content, production, growth rate, biomass , vigor, fiber production, fiber quality and / or tolerance to a plant's abiotic stress is effected by expressing within the plant an exogenous polynucleotide comprising a nucleic acid sequence that encodes a polypeptide of at least about 80%, at least about 81%, at least about 82%, at least about 83%, at least about 84%, at least about 85%, at least about 86%, at least , about 87%, at least about 88%, at least about 89%, at least about 90%, at least about 91%, at least about 92%, at least about at least 93%, at least about 94%, at least about 95%, at least about 96%, at least about 97%, at least about 98%, at least about 99 %, or, say, 100% identical to the amino acid sequence selected from the group consisting of SEQ IDs. N ° 470-762, 3706-5858, 5860-5910, 5912, 5 5914- 5923, 5925-6046 and 6047, thereby increasing efficiency in the use of fertilizer (eg efficiency in the use of nitrogen) , oil content, production, growth rate, biomass, vigor, fiber production, fiber quality and / or tolerance to plant abiotic stress.
[00294] De acordo com algumas aplicações do presente pedido de patente de invenção, o polinucleotídeo exógeno codifica um polipeptideo consistindo na sequência de aminoácido estabelecida pela ID SEQ. 470762, 3706-6046 ou 6047.[00294] According to some applications of the present application, the exogenous polynucleotide encodes a polypeptide consisting of the amino acid sequence established by SEQ ID. 470762, 3706-6046 or 6047.
[00295] De acordo com um aspecto de algumas aplicações do presente pedido de patente de invenção, o método para aumentar a eficiência no uso de fertilizante (p.ex., eficiência no uso do nitrogênio), teor de óleo, produção, taxa de crescimento, biomassa, vigor, produção da fibra, qualidade da fibra e/ou tolerância ao estresse abiótico de uma planta é efetuado ao expressar dentro da planta um polinucleotídeo exógeno compreendendo uma sequência de ácido nucleico que codifica um polipeptídeo compreendendo uma sequência de aminoácido selecionado do grupo consistindo da ID SEQ. N° 470-762, 3706-6046 e 6047, aumentando, desta forma, a eficiência no uso de fertilizante (p.ex., eficiência no uso do nitrogênio), teor de óleo, produção, taxa de crescimento, biomassa, vigor, produção da fibra, qualidade da fibra e/ou tolerância ao estresse abiótico da planta.[00295] According to an aspect of some applications of the present patent application, the method for increasing the efficiency in the use of fertilizer (eg, efficiency in the use of nitrogen), oil content, production, rate of growth, biomass, vigor, fiber production, fiber quality and / or tolerance to abiotic stress of a plant is effected by expressing within the plant an exogenous polynucleotide comprising a nucleic acid sequence that encodes a polypeptide comprising an amino acid sequence selected from the group consisting of the SEQ ID. N ° 470-762, 3706-6046 and 6047, thereby increasing efficiency in the use of fertilizer (eg efficiency in the use of nitrogen), oil content, production, growth rate, biomass, vigor, fiber production, fiber quality and / or tolerance to plant abiotic stress.
[00296] De acordo com um aspecto de algumas aplicações do presente pedido de patente de invenção, é fornecido um método para aumentar a eficiência no uso de fertilizante (p.ex., eficiência no uso do nitrogênio), teor de óleo, produção, taxa de crescimento, biomassa, vigor, produção da fibra, qualidade da fibra e/ou tolerância ao estresse abiótico de uma planta, compreendendo expressar dentro da planta um polinucleotídeo exógeno compreendendo uma sequência de ácido nucleico que codifica um polipeptídeo selecionado do grupo consistindo da ID SEQ. N° 470-762, 3706- 6046 e 6047, aumentando, desta forma, a eficiência no uso de fertilizante (p.ex., eficiência no uso do nitrogênio), teor de óleo, produção, taxa de crescimento, biomassa, vigor, produção da fibra, qualidade da fibra e/ou tolerância ao estresse abiótico da planta.[00296] According to an aspect of some applications of the present application, a method is provided to increase efficiency in the use of fertilizer (eg, efficiency in the use of nitrogen), oil content, production, growth rate, biomass, vigor, fiber production, fiber quality and / or tolerance to abiotic stress of a plant, comprising expressing within the plant an exogenous polynucleotide comprising a nucleic acid sequence that encodes a polypeptide selected from the group consisting of ID SEQ. N ° 470-762, 3706- 6046 and 6047, thus increasing efficiency in the use of fertilizer (eg efficiency in the use of nitrogen), oil content, production, growth rate, biomass, vigor, fiber production, fiber quality and / or tolerance to plant abiotic stress.
[00297] De acordo com algumas aplicações do presente pedido de patente de invenção, o polinucleotídeo exógeno codifica um polipeptídeo consistindo na sequência de aminoácido estabelecida pela ID SEQ. N° 470- 762, 3706-6046 e 6047.[00297] According to some applications of the present application, the exogenous polynucleotide encodes a polypeptide consisting of the amino acid sequence established by SEQ ID. No. 470-762, 3706-6046 and 6047.
[00298] De acordo com algumas aplicações do presente pedido de patente de invenção, o polinucleotídeo exógeno compreende uma sequência de ácido nucléico que é, pelo menos, cerca de 80%, pelo menos, cerca de 81%, pelo menos, cerca de 82%, pelo menos, cerca de 83%, pelo menos, cerca de 84%, pelo menos, cerca de 85%, pelo menos, cerca de 86%, pelo menos, cerca de 87%, pelo menos, cerca de 88%, pelo menos, cerca de 89%, pelo menos, cerca de 90%, pelo menos, cerca de 91%, pelo menos, cerca de 92%, pelo menos, cerca de 93%, pelo menos, cerca de 93%, pelo menos, cerca de 94%, pelo menos, cerca de 95%, pelo menos, cerca de 96%, pelo menos, cerca de 97%, pelo menos, cerca de 98%, pelo menos, cerca de 99%, p.ex., 100% idêntica à sequência de ácido nucléico selecionada a partir do grupo que consiste das ID SEQ. N° 1-469, 763-3704 e 3705.[00298] According to some applications of the present application, the exogenous polynucleotide comprises a nucleic acid sequence that is at least about 80%, at least about 81%, at least about 82 at least about 83%, at least about 84%, at least about 85%, at least about 86%, at least about 87%, at least about 88%, at least about 89%, at least about 90%, at least about 91%, at least about 92%, at least about 93%, at least about 93%, at least , about 94%, at least about 95%, at least about 96%, at least about 97%, at least about 98%, at least about 99%, e.g. , 100% identical to the nucleic acid sequence selected from the group consisting of SEQ IDs. No. 1-469, 763-3704 and 3705.
[00299] De acordo com um aspecto de algumas aplicações do presente pedido de patente de invenção, é fornecido um método para aumentar a eficiência no uso de fertilizante (p.ex., eficiência no uso do nitrogênio), teor de óleo, produção, taxa de crescimento, biomassa, vigor, produção da fibra, qualidade da fibra e/ou tolerância ao estresse abiótico de uma planta, compreendendo expressar dentro da planta um polinucleotídeo exógeno compreendendo uma sequência de ácido nucleico, pelo menos, cerca de 80%, pelo menos, cerca de 81%, pelo menos, cerca de 82%, pelo menos, cerca de 83%, pelo menos, cerca de 84%, pelo menos, cerca de 85%, pelo menos, cerca de 86%, pelo menos, cerca de 87%, pelo menos, cerca de 88%, pelo menos, cerca de 89%, pelo menos, cerca de 90%, pelo menos, cerca de 91%, pelo menos, cerca de 92%, pelo menos, cerca de 93%, pelo menos, cerca de 93%, pelo menos, cerca de 94%, pelo menos, cerca de 95%, pelo menos, cerca de 96%, pelo menos, cerca de 97%, pelo menos, cerca de 98%, pelo menos, cerca de 99%, p.ex., 100% idêntica sequência de ácido nucleico selecionado do grupo consistindo da ID SEQ. N° 1-469, 7633704 e 3705, aumentando, desta forma, a eficiência no uso de fertilizante (p.ex., eficiência no uso do nitrogênio), teor de óleo, produção, taxa de crescimento, biomassa, vigor, produção da fibra, qualidade da fibra e/ou tolerância ao estresse abiótico da planta.[00299] In accordance with an aspect of some applications of the present application for a patent, a method is provided to increase efficiency in the use of fertilizer (eg, efficiency in the use of nitrogen), oil content, production, growth rate, biomass, vigor, fiber production, fiber quality and / or tolerance to abiotic stress of a plant, comprising expressing within the plant an exogenous polynucleotide comprising a nucleic acid sequence of at least about 80%, at least at least about 81%, at least about 82%, at least about 83%, at least about 84%, at least about 85%, at least about 86%, at least about 87%, at least about 88%, at least about 89%, at least about 90%, at least about 91%, at least about 92%, at least about 93% at least about 93%, at least about 94%, at least about 95%, at least about 96%, at least about 97%, at least about 98% , P less than about 99%, e.g., 100% identical nucleic acid sequence selected from the group consisting of SEQ ID. N ° 1-469, 7633704 and 3705, thus increasing efficiency in the use of fertilizer (eg efficiency in the use of nitrogen), oil content, production, growth rate, biomass, vigor, production of fiber, fiber quality and / or tolerance to plant abiotic stress.
[00300] De acordo com algumas aplicações do presente pedido de patente de invenção, o polinucleotídeo exógeno é, pelo menos, cerca de 80%, pelo menos, cerca de 81%, pelo menos, cerca de 82%, pelo menos, cerca de 83%, pelo menos, cerca de 84%, pelo menos, cerca de 85%, pelo menos, cerca de 86%, pelo menos, cerca de 87%, pelo menos, cerca de 88%, pelo menos, cerca de 89%, pelo menos, cerca de 90%, pelo menos, cerca de 91%, pelo menos, cerca de 92%, pelo menos, cerca de 93%, pelo menos, cerca de 93%, pelo menos, cerca de 94%, pelo menos, cerca de 95%, pelo menos, cerca de 96%, pelo menos, cerca de 97%, pelo menos, cerca de 98%, pelo menos, cerca de 99%, p.ex., 100% idêntico ao polinucleotídeo selecionado do grupo consistindo da ID SEQ. N°: 1-469, 763-3704 e 3705.[00300] According to some applications of the present application, the exogenous polynucleotide is at least about 80%, at least about 81%, at least about 82%, at least about 83% at least about 84%, at least about 85%, at least about 86%, at least about 87%, at least about 88%, at least about 89% at least about 90%, at least about 91%, at least about 92%, at least about 93%, at least about 93%, at least about 94%, at least at least about 95%, at least about 96%, at least about 97%, at least about 98%, at least about 99%, eg 100% identical to the selected polynucleotide of the group consisting of the SEQ ID. No. 1-469, 763-3704 and 3705.
[00301] De acordo com algumas aplicações do presente pedido de patente de invenção, o polinucleotídeo exógeno é estabelecido pela ID SEQ. N° 1469, 763-3704 ou 3705.[00301] According to some applications of the present patent application, the exogenous polynucleotide is established by SEQ ID. No. 1469, 763-3704 or 3705.
[00302] Conforme utilizado aqui, o termo "polinucleotídeo" refere-se a uma sequência de ácido nucléico de fita simples ou dupla que é isolado e fornecido na forma de uma sequência de RNA, uma sequência de polinucleotideo complementar (cDNA), uma sequência genômica de polinucleotídeo e/ou uma sequência polinucleotideo composta (p.ex., uma combinação das sequências acima).[00302] As used herein, the term "polynucleotide" refers to a single or double stranded nucleic acid sequence that is isolated and supplied in the form of an RNA sequence, a complementary polynucleotide sequence (cDNA), a sequence polynucleotide genomics and / or a composite polynucleotide sequence (eg, a combination of the above sequences).
[00303] O termo "isolado(a)" refere-se a pelo menos parcialmente separado(a) do ambiente natural, p.ex., de uma célula da planta.[00303] The term "isolated" refers to at least partially separated (a) from the natural environment, e.g., from a plant cell.
[00304] Conforme utilizada aqui, a expressão "sequência de polinucleotídeo complementar" refere-se a uma sequência que resulta da transcrição reversa de RNA mensageiro utilizando a transcriptase reversa ou qualquer outra polimerase de DNA dependente de RNA. Essa sequência pode ser amplificada subsequentemente in vivo ou in vitro utilizando uma polimerase de DNA dependente de DNA.[00304] As used herein, the term "complementary polynucleotide sequence" refers to a sequence that results from the reverse transcription of messenger RNA using reverse transcriptase or any other RNA-dependent DNA polymerase. This sequence can be subsequently amplified in vivo or in vitro using a DNA-dependent DNA polymerase.
[00305] Conforme utilizada aqui, a expressão "sequência genômica de polinucleotídeo" refere-se a uma sequência derivada (isolada) de um cromossomo e, dessa forma, representa uma porção contígua de um cromossomo.[00305] As used herein, the term "polynucleotide genomic sequence" refers to a sequence derived (isolated) from a chromosome and thus represents a contiguous portion of a chromosome.
[00306] Conforme utilizada aqui, a expressão "sequência de polinucleotídeo composta" refere-se a uma sequência que seja pelo menos parcialmente complementar e pelo menos parcialmente genômica. A sequência composta pode incluir algumas sequências exonais necessárias para codificar o polipeptídeo do presente pedido de patente de invenção, bem como algumas sequências intrônicas interpostas entre si. As sequências intrônicas podem ser de qualquer fonte, incluindo outros genes e, tipicamente, incluirão sequências de sinais entrelaçados preservadas. Essas sequências intrônicas podem incluir, ainda, elementos reguladores da expressão cisatuantes.[00306] As used herein, the term "compound polynucleotide sequence" refers to a sequence that is at least partially complementary and at least partially genomic. The composite sequence may include some exonal sequences necessary to encode the polypeptide of the present application, as well as some intronic sequences interposed with each other. Intronic sequences can be from any source, including other genes, and will typically include preserved interlaced signal sequences. These intronic sequences may also include elements that regulate the expression cisatuantes.
[00307] As sequências de ácido nucleico que codificam os polipeptídeos do presente pedido de patente de invenção podem ser otimizadas para expressão. Exemplos dessas modificações de sequências incluem, mas não se limitam a um teor de G/C alterado de uma abordagem mais cuidadosa do que aquela comumente encontrada nas espécies de plantas de interesse e à remoção de códons atipicamente encontrados nas espécies de plantas comumente chamada de otimização de códons.The nucleic acid sequences encoding the polypeptides of the present application can be optimized for expression. Examples of these sequence modifications include, but are not limited to, an altered G / C content of a more careful approach than that commonly found in the plant species of interest and the removal of atypical codons found in plant species commonly called optimization. of codons.
[00308] A expressão "otimização de códons" refere-se à seleção de nucleotídeos de DNA apropriados para a utilização dentro de um gene estrutural ou fragmento dele que aborde a utilização do códon dentro da planta de interesse. Portanto, um gene otimizado ou sequência de ácido nucleico refere-se a um gene no qual a sequência de nucleotídeo de um gene nativo ou que ocorra naturalmente tenha sido modificado a fim de utilizar códons estatisticamente preferidos ou estatisticamente favorecidos dentro da planta. Tipicamente, a sequência de nucleotídeo é examinada no nível do DNA e na região de codificação otimizada para expressão na espécie vegetal determinada utilizando qualquer procedimento adequado, p.ex., conforme descrito em Sardana et al. (1996, Plant Cell Reports 15:677-681). Nesse método, o desvio padrão de utilização do códon, uma medida da tendência de utilização do códon, pode ser calculado descobrindo primeiramente o quadrado do desvio proporcional de utilização de cada códon do gene nativo em relação àquele de genes de plantas altamente expressos, seguido por um cálculo do quadrado do desvio médio. A fórmula utilizada é: 1 SDCU = n = 1 N [(Xn -Yn) /Yn] 2/N, onde Xn refere-se à frequência de utilização do códon n em genes de plantas altamente expressos, onde Yn refere-se à frequência de utilização do códon n no gene e interesse e N refere-se ao número total de códons no gene de interesse. Uma Tabela de utilização de códons de genes altamente expressos de dicotiledôneas está compilada utilizando os dados de Murray et al. (1989, Nuc AcID's Res. 17:477-498).[00308] The term "codon optimization" refers to the selection of DNA nucleotides appropriate for use within a structural gene or fragment thereof that addresses the use of the codon within the plant of interest. Therefore, an optimized gene or nucleic acid sequence refers to a gene in which the nucleotide sequence of a native or naturally occurring gene has been modified to use statistically preferred or statistically favored codons within the plant. Typically, the nucleotide sequence is examined at the DNA level and in the coding region optimized for expression in the determined plant species using any suitable procedure, e.g., as described in Sardana et al. (1996, Plant Cell Reports 15: 677-681). In this method, the codon utilization standard deviation, a measure of the codon utilization trend, can be calculated by first finding the square of the proportional deviation of utilization of each codon of the native gene in relation to that of highly expressed plant genes, followed by a calculation of the square of the mean deviation. The formula used is: 1 SDCU = n = 1 N [(Xn -Yn) / Yn] 2 / N, where Xn refers to the frequency of use of codon n in highly expressed plant genes, where Yn refers to frequency of use of codon n in the gene and interest and N refers to the total number of codons in the gene of interest. A codon utilization table for highly expressed dicot genes is compiled using data from Murray et al. (1989, Nuc AcID's Res. 17: 477-498).
[00309] Um método para otimizar a sequência de ácido nucleico de acordo com a utilização preferido do códon para um tipo de célula de planta particular é baseado na utilização direto, sem realizar quaisquer cálculos estatísticos extras, de Tabelas de otimização de códons como aquelas disponíveis online na Base de Dados de utilização de Códons através do banco de DNA do NIAS (National Institute of Agrobiological Sciences 1 Instituto Nacional de Ciências Agrobiológicas) no Japão (http://www (ponto) kazusa (ponto) ou (ponto) jp/codon/). A Base de Dados de utilização de Códons contém tabelas de utilização de códons para diversas espécies diferentes, com cada Tabela de utilização de códons tendo sido estatisticamente determinada com base nos dados presentes no Genbank.[00309] A method for optimizing the nucleic acid sequence according to the preferred use of the codon for a particular type of plant cell is based on the direct use, without performing any extra statistical calculations, of codon optimization tables such as those available online at the Codon Utilization Database through the DNA bank of NIAS (National Institute of Agrobiological Sciences 1 National Institute of Agrobiological Sciences) in Japan (http: // www (dot) kazusa (dot) or (dot) jp / codon /). The Codon Utilization Database contains codon utilization tables for several different species, with each codon utilization table having been statistically determined based on data from Genbank.
[00310] Utilizando as Tabelas acima para determinar os códons mais preferidos ou mais favorecidos de cada aminoácido em uma espécie particular (p.ex., arroz), uma sequência de nucleotídeo que ocorre naturalmente codificando uma proteína de interesse para ter o códon otimizado para aquela espécie de planta particular. Isso é efetuado substituindo os códons que possam ter uma incidência estatística baixa no genoma da espécie particular com códons correspondentes, em relação a um aminoácido, que sejam estatisticamente mais favorecidos. No entanto, um ou mais códons menos favorecidos podem ser selecionados para excluir sítios de restrição existentes, para criar novos em uniões potencialmente úteis (terminais 5' e 3' para adicionar o peptídeo sinal ou cassetes de terminação, sítios internos que possam ser utilizados para cortar e reunir segmentos para produzir uma sequência de comprimento total correta), ou para eliminar sequências de nucleotídeo que possam afetar negativamente a estabilidade ou a expressão do mRNA.[00310] Using the Tables above to determine the most preferred or most favored codons for each amino acid in a particular species (eg, rice), a naturally occurring nucleotide sequence encoding a protein of interest to have the codon optimized for that particular plant species. This is done by replacing codons that may have a low statistical incidence in the genome of the particular species with corresponding codons, in relation to an amino acid, that are statistically more favored. However, one or more less favored codons can be selected to exclude existing restriction sites, to create new ones in potentially useful unions (5 'and 3' terminals to add the signal peptide or termination cassettes, internal sites that can be used for cut and assemble segments to produce a correct full-length sequence), or to eliminate nucleotide sequences that may negatively affect stability or mRNA expression.
[00311] A sequência de nucleotídeo codificador que ocorre naturalmente pode, já, antes de qualquer modificação, conter um número de códons que corresponda a um códon estatisticamente favorecido em uma espécie de planta particular. Portanto, a otimização do códon da sequência de nucleotídeo nativa podem compreender a determinação quais códons, dentro da sequência de nucleotídeo nativo, não são estatisticamente favorecidos com relação a uma planta particular e modificar esses códons de acordo com uma tabela de utilização de códons da planta particular para produzir um derivado do códon otimizado. Uma sequência de nucleotídeo modificado pode ser total ou parcialmente otimizada para a utilização do códon da planta desde que a proteína codificada pela sequência de nucleotídeo modificado seja produzida em um nível maior do que a proteína codificada pelo gene correspondente que ocorre naturalmente ou nativo. A estrutura de genes sintéticos alterando a utilização do códon é descrita, p.ex., no Pedido de Patente PCT (Patent Cooperation Treaty 1 Tratado de Cooperação em Matéria de Patentes) 93/07278.[00311] The naturally occurring coding nucleotide sequence may, before any modification, already contain a number of codons that correspond to a statistically favored codon in a particular plant species. Therefore, codon optimization of the native nucleotide sequence may comprise determining which codons, within the native nucleotide sequence, are not statistically favored with respect to a particular plant and modifying those codons according to a codon usage table for the plant particular to produce an optimized codon derivative. A modified nucleotide sequence can be totally or partially optimized for using the plant's codon as long as the protein encoded by the modified nucleotide sequence is produced at a higher level than the protein encoded by the corresponding naturally occurring or native gene. The structure of synthetic genes altering the use of the codon is described, eg, in PCT Patent Application (Patent Cooperation Treaty 1 Patent Cooperation Treaty) 93/07278.
[00312] De acordo com algumas aplicações do presente pedido de patente de invenção, o polinucleotideo exógeno é um RNA não codificador.[00312] According to some applications of the present patent application, the exogenous polynucleotide is a non-coding RNA.
[00313] Conforme utilizada aqui, a expressão "RNA não codificador" refere-se a uma molécula de RNA que não codifica uma sequência de aminoácidos (um polipeptídeo). Exemplos dessas moléculas de RNA não codificador incluem, mas não se limitam a um RNA antisenso, um prémiRNA (precursor de um microRNA) ou um precursor de um RNA que interage com Piwi (piRNA).[00313] As used herein, the term "non-coding RNA" refers to an RNA molecule that does not encode an amino acid sequence (a polypeptide). Examples of such non-coding RNA molecules include, but are not limited to, an antisense RNA, a premiRNA (precursor to a microRNA) or a precursor to an RNA that interacts with Piwi (piRNA).
[00314] Exemplos não limitantes de polinucleotídeos de RNA não codificador são apresentados nas ID SEQ. N° 215, 257, 258 e 469.[00314] Non-limiting examples of non-coding RNA polynucleotides are given in SEQ IDs. No. 215, 257, 258 and 469.
[00315] Dessa forma, o presente pedido de patente de invenção abrange as sequências de ácido nucleico descritas acima, fragmentos delas, sequências hibridizantes encontradas nelas, sequências homólogas delas, sequências codificando polipeptídeos semelhantes com diferentes utilizações de códons, sequências alteradas caracterizadas por mutações, como exclusão, introdução ou substituição de um ou mais nucleotídeos, ocorrendo naturalmente ou induzidos pelo homem, seja aleatoriamente ou da forma objetivada.[00315] Thus, the present invention application covers the nucleic acid sequences described above, fragments of them, hybridizing sequences found in them, homologous sequences thereof, sequences encoding similar polypeptides with different uses of codons, altered sequences characterized by mutations, as exclusion, introduction or substitution of one or more nucleotides, occurring naturally or induced by man, either randomly or in the objectified way.
[00316] O presente pedido de patente de invenção fornece um polinucleotideo isolado, compreendendo uma sequência de ácido nucleico, pelo menos, cerca de 80%, pelo menos, cerca de 81%, pelo menos, cerca de 82%, pelo menos, cerca de 83%, pelo menos, cerca de 84%, pelo menos, cerca de 85%, pelo menos, cerca de 86%, pelo menos, cerca de 87%, pelo menos, cerca de 88%, pelo menos, cerca de 89%, pelo menos, cerca de 90%, pelo menos, cerca de 91%, pelo menos, cerca de 92%, pelo menos, cerca de 93%, pelo menos, cerca de 93%, pelo menos, cerca de 94%, pelo menos, cerca de 95%, pelo menos, cerca de 96%, pelo menos, cerca de 97%, pelo menos, cerca de 98%, pelo menos, cerca de 99%, p.ex., 100% idêntica ao polinucleotídeo selecionado a partir do grupo consistindo das ID SEQ. N° 1- 469, 763-3704 e 3705.[00316] The present application provides an isolated polynucleotide, comprising a nucleic acid sequence of at least about 80%, at least about 81%, at least about 82%, at least about from 83% at least about 84%, at least about 85%, at least about 86%, at least about 87%, at least about 88%, at least about 89 at least about 90%, at least about 91%, at least about 92%, at least about 93%, at least about 93%, at least about 94%, at least about 95%, at least about 96%, at least about 97%, at least about 98%, at least about 99%, eg 100% identical to the polynucleotide selected from the group consisting of SEQ IDs. No. 1- 469, 763-3704 and 3705.
[00317] De acordo com algumas aplicações do presente pedido de patente de invenção, a sequência de ácido nucleico é capaz de aumentar a eficiência no uso de fertilizante (p.ex., eficiência no uso do nitrogênio), teor de óleo, produção, taxa de crescimento, biomassa, vigor, produção da fibra, qualidade da fibra e/ou tolerância ao estresse abiótico de uma planta.[00317] According to some applications of the present patent application, the nucleic acid sequence is capable of increasing the efficiency in the use of fertilizer (eg, efficiency in the use of nitrogen), oil content, production, growth rate, biomass, vigor, fiber production, fiber quality and / or tolerance to abiotic stress in a plant.
[00318] De acordo com algumas aplicações do presente pedido de patente de invenção, o polinucleotídeo isolado compreendendo uma sequência de ácido nucleico é selecionado do grupo que consiste das ID SEQ. N° 1-469, 763-3704 e 3705.[00318] According to some applications of the present application, the isolated polynucleotide comprising a nucleic acid sequence is selected from the group consisting of SEQ IDs. No. 1-469, 763-3704 and 3705.
[00319] De acordo com algumas aplicações do presente pedido de patente de invenção, o polinucleotídeo isolado é estabelecido pelas ID SEQ. N° 1469, 763-3704 ou 3705.[00319] According to some applications of the present patent application, the isolated polynucleotide is established by SEQ IDs. No. 1469, 763-3704 or 3705.
[00320] O presente pedido de patente de invenção fornece um polinucleotídeo isolado, compreendendo uma sequência de ácido nucleico codificando um polipeptídeo que compreende uma sequência de aminoácidos pelo menos, cerca de 80%, pelo menos, cerca de 81%, pelo menos, cerca de 82%, pelo menos, cerca de 83%, pelo menos, cerca de 84%, pelo menos, cerca de 85%, pelo menos, cerca de 86%, pelo menos, cerca de 87%, pelo menos, cerca de 88%, pelo menos, cerca de 89%, pelo menos, cerca de 90%, pelo menos, cerca de 91%, pelo menos, cerca de 92%, pelo menos, cerca de 93%, pelo menos, cerca de 93%, pelo menos, cerca de 94%, pelo menos, cerca de 95%, pelo menos, cerca de 96%, pelo menos, cerca de 97%, pelo menos, cerca de 98%, pelo menos, cerca de 99%, ou, digamos, 100% homóloga à sequência de aminoácidos selecionada do grupo que consiste das ID SEQ. N°: 470-762, 3706-5858, 5860-5910, 5912, 5914-5923, 59256046 e 6047.[00320] The present application provides an isolated polynucleotide, comprising a nucleic acid sequence encoding a polypeptide comprising an amino acid sequence of at least about 80%, at least about 81%, at least about at least 82%, at least about 83%, at least about 84%, at least about 85%, at least about 86%, at least about 87%, at least about 88 at least about 89%, at least about 90%, at least about 91%, at least about 92%, at least about 93%, at least about 93%, at least about 94%, at least about 95%, at least about 96%, at least about 97%, at least about 98%, at least about 99%, or, say, 100% homologous to the amino acid sequence selected from the group consisting of SEQ IDs. No. 470-762, 3706-5858, 5860-5910, 5912, 5914-5923, 59256046 and 6047.
[00321] De acordo com algumas aplicações do presente pedido de patente de invenção, a sequência de aminoácidos é capaz de aumentar a eficiência no uso de fertilizante (p.ex., eficiência no uso do nitrogênio), teor de óleo, produção, taxa de crescimento, biomassa, vigor, produção da fibra, qualidade da fibra e/ou tolerância ao estresse abiótico de uma planta.[00321] According to some applications of the present patent application, the amino acid sequence is capable of increasing the efficiency in the use of fertilizer (eg, efficiency in the use of nitrogen), oil content, production, rate growth, biomass, vigor, fiber production, fiber quality and / or tolerance to abiotic stress in a plant.
[00322] O presente pedido de patente de invenção fornece um polinucleotídeo isolado, compreendendo uma sequência de ácido nucleico que codifica um polipeptideo compreendendo a sequência de aminoácido selecionada do grupo consistindo das ID SEQ. N° 470-762, 3706-5858, 5860- 5910, 5912, 25 5914-5923, 5925-6046 e 6047.[00322] The present application provides an isolated polynucleotide, comprising a nucleic acid sequence encoding a polypeptide comprising the amino acid sequence selected from the group consisting of SEQ IDs. No. 470-762, 3706-5858, 5860-5910, 5912, 25 5914-5923, 5925-6046 and 6047.
[00323] De acordo com um aspecto de algumas aplicações do presente pedido de patente de invenção, é fornecida uma estrutura de ácido nucleico, compreendendo o polinucleotídeo isolado do presente pedido de patente de invenção e um promotor para direcionar a transcrição da sequência de ácido nucleico em uma célula hospedeira.[00323] In accordance with an aspect of some applications of the present patent application, a nucleic acid structure is provided, comprising the polynucleotide isolated from the present patent application and a promoter for directing the transcription of the nucleic acid sequence in a host cell.
[00324] O presente pedido de patente de invenção fornece um polipeptídeo isolado, compreendendo uma sequência de aminoácidos pelo menos, cerca de 80%, pelo menos, cerca de 81%, pelo menos, cerca de 82%, pelo menos, cerca de 83%, pelo menos, cerca de 84%, pelo menos, cerca de 85%, pelo menos, cerca de 86%, pelo menos, cerca de 87%, pelo menos, cerca de 88%, pelo menos, cerca de 89%, pelo menos, cerca de 90%, pelo menos, cerca de 91%, pelo menos, cerca de 92%, pelo menos, cerca de 93%, pelo menos, cerca de 93%, pelo menos, cerca de 94%, pelo menos, cerca de 95%, pelo menos, cerca de 96%, pelo menos, cerca de 97%, pelo menos, cerca de 98%, pelo menos, cerca de 99%, ou, digamos, 100% homóloga a uma sequência de aminoácidos selecionada do grupo que consiste das ID SEQ. N° 470-762, 3706-5858, 5860-5910, 5912, 5914-5923, 5925-5 6046 e 6047.[00324] The present application provides an isolated polypeptide, comprising an amino acid sequence of at least about 80%, at least about 81%, at least about 82%, at least about 83 at least about 84%, at least about 85%, at least about 86%, at least about 87%, at least about 88%, at least about 89%, at least about 90%, at least about 91%, at least about 92%, at least about 93%, at least about 93%, at least about 94%, at least , about 95%, at least about 96%, at least about 97%, at least about 98%, at least about 99%, or, say, 100% homologous to an amino acid sequence selected from the group consisting of SEQ IDs. No. 470-762, 3706-5858, 5860-5910, 5912, 5914-5923, 5925-5 6046 and 6047.
[00325] De acordo com algumas aplicações do presente pedido de patente de invenção, o polipeptídeo compreendendo uma sequência de aminoácidos é selecionado do grupo que consiste das ID SEQ. N° 470-762, 3706-5858, 5860-5910, 5912, 5914-5923, 5925-6046, 6047, 5859, 5911, 5913 e 5924.[00325] According to some applications of the present application, the polypeptide comprising an amino acid sequence is selected from the group consisting of SEQ IDs. No. 470-762, 3706-5858, 5860-5910, 5912, 5914-5923, 5925-6046, 6047, 5859, 5911, 5913 and 5924.
[00326] De acordo com algumas aplicações do presente pedido de patente de invenção, o polipeptideo é estabelecido pelas ID SEQ. N° 470-762, 37065858, 5860-5910, 5912, 5914-5923, 5925-6046, 6047, 5859, 5911, 5913 e 5924.[00326] According to some applications of the present patent application, the polypeptide is established by SEQ IDs. No. 470-762, 37065858, 5860-5910, 5912, 5914-5923, 5925-6046, 6047, 5859, 5911, 5913 and 5924.
[00327] O presente pedido de patente de invenção também abrange fragmentos dos polipeptídeos descritos acima e de polipeptídeos apresentando mutações, como exclusões, introduções ou substituições de um ou mais aminoácidos, ocorrendo naturalmente ou induzido pelo homem, seja aleatoriamente ou da forma objetivada.[00327] The present patent application also covers fragments of the polypeptides described above and of polypeptides showing mutations, such as exclusions, introductions or substitutions of one or more amino acids, occurring naturally or induced by man, either randomly or in a targeted manner.
[00328] O termo "planta", conforme utilizado aqui, abrange planta integrais, ancestrais e progênies das plantas e partes da planta, incluindo as sementes, os brotos, os caules, as raízes (incluindo os tubérculos) e células, tecidos e órgãos da planta. A planta pode estar em qualquer forma, incluindo culturas em suspensão, embriões, regiões meristemáticas, tecido caloso, folhas, gametófitos, esporófitos, pólen e micrósporos. Plantas que são particularmente úteis nos métodos do presente pedido de patente de invenção incluem todas as plantas que pertencem à superfamília Viridiplantae, em particular as monocotiledôneas e as dicotiledôneas, incluindo uma forragem ou leguminosa forrageira, planta ornamental, cultura alimentar, árvore ou arbusto selecionado da lista que compreende Acacia spp., Acer spp., Actinidia spp., Aesculus spp., Agathis australis, Albizia amara, Alsophila tricolor, Andropogon spp., Arachis spp, Areca catechu, Astelia fragrans, Astragalus cicer, Baikiaea plurijuga, Betula spp., Brassica spp., Bruguiera gymnorrhiza, Burkea africana, Bucha frondosa, Cadaba farinosa, Calliandra spp, Camellia sinensis, Canna indica, Capsicum spp., Cassia spp., Centroema pubescens, Chacoomeles spp., Cinnamomum cassia, Coffea arabica, Colophospermum mopane, Coronillia varia, Cotoneaster serotina, Crataegus spp., Cucumis spp., Cupressus spp., Cyathea dealbata, Cydonia oblonga, Cryptomeria japonica, Cymbopogon spp., Cynthea dealbata, Cydonia oblonga, Dalbergia monetaria, Davallia divaricata, Desmodium spp., Dicksonia squarosa, Dibeteropogon amplectens, Dioclea spp, Dolichos spp., Dorycnium rectum, Echinochloa pyramidalis, Ehraffia spp., Eleusine coracana, Eragrestis spp., Erythrina spp., Eucalypfus spp., Euclea schimperi, Eulalia vi/losa, Pagopyrum spp., Feijoa sellowlana, Fragaria spp., Flemingia spp, Freycinetia banksli, Geranium thunbergii, GinAgo biloba, Glycine javanica, Gliricidia spp, Gossypium hirsutum, Grevillea spp., Guibourtia coleosperma, Hedysarum spp., Hemaffhia altissima, Heteropogon contoffus, Hordeum vulgare, Hyparrhenia rufa, Hypericum erectum, Hypeffhelia dissolute, Indigo incamata, Iris spp., Leptarrhena pyrolifolia, Lespediza spp., Lettuca spp., Leucaena leucocephala, Loudetia simplex, Lotonus bainesli, Lótus spp., Macrotyloma axillare, Malus spp., Manihot esculenta, Medicago saliva, Metasequoia glyptostroboides, Musa sapientum, Nicotianum spp., Onobrychis spp., Ornithopus spp., Oryza spp., Peltophorum africanum, Pennisetum spp., Persea gratissima, Petunia spp., Phaseolus spp., Phoenix canariensis, Phormium cookianum, Photinia spp.,
Picea glauca, Pinus spp., Pisum sativam, Podocarpus totara, Pogonarthria fleckii, Pogonaffhria squarrosa, Populus spp., Prosopis cineraria, Pseupontosuga menziesii, Pterolobium stellatum, Pyrus communis, Quercus spp., Rhaphiolepsis umbellata, Rhopalostylis sapida, Rhus natalensis, Ribes grossularia, Ribes spp., Robinia pseudoacacia, Rosa spp., Rubus spp.,
Salix spp., Schyzachyrium sanguineum, Sciadopitys vefficillata, Sequoia sempervirens, Sequoiadendron giganteum, Sorgo bicolor, Spinacia spp., Sporobolus fimbriatus, Stiburus alopecuroides, Stylosanthos humilis, Tadehagi spp, Taxodium distichum, Themeda triandra, Trifolium spp., Triticum spp., Tsuga heterophylla, Vaccinium spp., Vicia spp., Vitis vinífera, Watsonia pyramidata, Zantedeschia aethiopica, Zea mays, amaranto, alcachofra, aspargos, brócolis, couve de Bruxelas, couve, canola, cenouras, couve-flor, aipo, couve-manteiga, linho, couve crespa, lentilha, colza, quiabo, cebola, batata, arroz, soja, palha, beterraba, cana de açúcar, girassol, tomate, chá de abóbora, milho, trigo, cevada, centeio, aveia, amendoim, ervilhas, lentilha e alfafa, algodão, colza, canola, pimenta, girassol, tabaco, berinjela eucalipto, uma árvore, uma planta ornamental, uma grama perene e uma cultura forrageira. Alternativamente, algas e outras nãoViridiplantae podem ser utilizadas para os métodos do presente pedido de patente de invenção.[00328] The term "plant", as used here, encompasses whole plants, ancestors and progenies of plants and parts of the plant, including seeds, buds, stems, roots (including tubers) and cells, tissues and organs of the plant. The plant can be in any form, including suspension cultures, embryos, meristematic regions, callous tissue, leaves, gametophytes, sporophytes, pollen and microspores. Plants that are particularly useful in the methods of the present patent application include all plants that belong to the superfamily Viridiplantae, in particular monocots and dicots, including a forage or forage legume, ornamental plant, food crop, tree or shrub selected from the list comprising Acacia spp., Acer spp., Actinidia spp., Aesculus spp., Agathis australis, Albizia amara, Alsophila tricolor, Andropogon spp., Arachis spp, Areca catechu, Astelia fragrans, Astragalus cicer, Baikiaea plurijuga, Betula spp. , Brassica spp., Bruguiera gymnorrhiza, African burkea, Leafy loofah, Cadaba farinosa, Calliandra spp, Camellia sinensis, Canna indica, Capsicum spp., Cassia spp., Centroema pubescens, Chacoomeles spp., Cinnamomum cassia, Coffea arabica, Colophosumum, Colophosumum Coronillia varia, Cotoneaster serotina, Crataegus spp., Cucumis spp., Cupressus spp., Cyathea dealbata, Cydonia oblonga, Cryptomeria japonica, Cymbopogon spp. , Cynthea dealbata, Cydonia oblonga, Dalbergia monetaria, Davallia divaricata, Desmodium spp., Dicksonia squarosa, Dibeteropogon amplectens, Dioclea spp, Dolichos spp., Dorycnium rectum, Echinochloa pyramidalis, Ehraffia spac. , Eucalypfus spp., Euclea schimperi, Eulalia vi / losa, Pagopyrum spp., Feijoa sellowlana, Fragaria spp., Flemingia spp, Freycinetia banksli, Geranium thunbergii, GinAgo biloba, Glycine javanica, Gliricidia spp. coleosperm, Hedysarum spp., Hemaffhia altissima, Heteropogon contoffus, Hordeum vulgare, Hyparrhenia rufa, Hypericum erectum, Hypeffhelia dissolute, Indigo incamata, Iris spp., Leptarrhena pyrolifolia, Lespediza spp. , Lotus spp., Macrotyloma axillare, Malus spp., Manihot esculenta, Medicago saliva, Metasequoia glyptostroboides, Musa sapientum, Nicotianum spp., Onobrychis spp., Ornithopus s pp., Oryza spp., Peltophorum africanum, Pennisetum spp., Persea gratissima, Petunia spp., Phaseolus spp., Phoenix canariensis, Phormium cookianum, Photinia spp.,
Picea glauca, Pinus spp., Pisum sativam, Podocarpus totara, Pogonarthria fleckii, Pogonaffhria squarrosa, Populus spp., Prosopis cineraria, Pseupontosuga menziesii, Pterolobium stellatum, Pyrus communis, Quercus sppisis Risphis, Rhaphisis, Rhaphis , Ribes spp., Robinia pseudoacacia, Rosa spp., Rubus spp.,
Salix spp., Schyzachyrium sanguineum, Sciadopitys vefficillata, Sequoia sempervirens, Sequoiadendron giganteum, Sorghum bicolor, Spinacia spp., Sporobolus fimbriatus, Stiburus alopecuroides, Stylosanthos humilis, Tadehagi spp, Trmed spic. heterophylla, Vaccinium spp., Vicia spp., Vitis vinífera, Watsonia pyramidata, Zantedeschia aethiopica, Zea mays, amaranth, artichoke, asparagus, broccoli, Brussels sprouts, kale, canola, carrots, cauliflower, celery, cauliflower, celery flax, kale, lentil, rapeseed, okra, onion, potato, rice, soy, straw, beet, sugar cane, sunflower, tomato, pumpkin tea, corn, wheat, barley, rye, oats, peanuts, peas, lentils and alfalfa, cotton, rapeseed, canola, pepper, sunflower, tobacco, eggplant, eucalyptus, a tree, an ornamental plant, a perennial grass and a forage crop. Alternatively, algae and other non-Viridiplantae can be used for the methods of the present application.
[00329] De acordo com algumas aplicações do presente pedido de patente de invenção, a planta utilizada pelo método do presente pedido de patente de invenção é uma planta de cultura como o arroz, milho, trigo, cevada, amendoim, batata, gergelim, oliveira, óleo de palma, banana, soja, girassol, canola, cana-de-açúcar, alfafa, painço, leguminosas (feijão, ervilha), linho, lupinus, colza, tabaco, choupo e algodão.[00329] According to some applications of the present patent application, the plant used by the method of the present patent application is a crop plant such as rice, corn, wheat, barley, peanut, potato, sesame, olive , palm oil, banana, soy, sunflower, canola, sugar cane, alfalfa, millet, legumes (beans, peas), flax, lupine, rapeseed, tobacco, poplar and cotton.
[00330] De acordo com algumas aplicações do presente pedido de patente de invenção, a planta é uma planta dicotiledônea.[00330] According to some applications of the present patent application, the plant is a dicotyledonous plant.
[00331] De acordo com algumas aplicações do presente pedido de patente de invenção, a planta é uma planta monocotiledônia.[00331] According to some applications of the present patent application, the plant is a monocotyledonous plant.
[00332] De acordo com algumas aplicações do presente pedido de patente de invenção, apresenta-se uma célula vegetal expressando de forma exógena o polinucleotideo de algumas aplicações do presente pedido de patente de invenção, a estrutura de ácido nucleico de algumas aplicações do presente pedido de patente de invenção e/ou o polipeptideo de algumas aplicações do presente pedido de patente de invenção.[00332] According to some applications of the present patent application, a plant cell is presented exogenously expressing the polynucleotide of some applications of the present patent application, the nucleic acid structure of some applications of the present application patent and / or the polypeptide of some applications of the present application.
[00333] De acordo com algumas aplicações do presente pedido de patente de invenção, a expressão do polinucleotídeo exógeno do presente pedido de patente de invenção dentro da planta é afetada pela transformação de uma ou mais células da planta com o polinucleotideo exógeno, seguida pela geração de uma planta madura a partir das células transformadas e cultivando a planta madura sob condições adequadas para expressar o polinucleotídeo exógeno dentro da planta madura.[00333] According to some applications of the present patent application, the expression of the exogenous polynucleotide of the present patent application within the plant is affected by the transformation of one or more cells of the plant with the exogenous polynucleotide, followed by generation of a mature plant from the transformed cells and cultivating the mature plant under suitable conditions to express the exogenous polynucleotide within the mature plant.
[00334] De acordo com algumas aplicações do presente pedido de patente de invenção, a transformação é efetuada pela introdução de uma estrutura de ácido nucleico na célula da planta que inclua o
polinucleotídeo exógeno de algumas aplicações do presente pedido de patente de invenção e pelo menos um promotor para orientar a transcrição do polinucleotídeo exógeno em uma célula hospedeira (uma célula vegetal).
Detalhes adicionais de abordagens de transformação adequadas são apresentadas abaixo.[00334] According to some applications of the present patent application, the transformation is effected by the introduction of a nucleic acid structure in the plant cell that includes the
exogenous polynucleotide from some applications of the present application and at least one promoter to guide the transcription of the exogenous polynucleotide in a host cell (a plant cell).
Additional details of suitable transformation approaches are provided below.
[00335] Conforme mencionado, a estrutura de ácido nucleico, de acordo com algumas aplicações do presente pedido de patente de invenção, compreende uma sequência promotora e o polinucleotídeo isolado do presente pedido de patente de invenção.[00335] As mentioned, the nucleic acid structure, according to some applications of the present patent application, comprises a promoter sequence and the polynucleotide isolated from the present patent application.
[00336] De acordo com algumas aplicações do presente pedido de patente de invenção, o polinucleotideo isolado está operacionalmente ligado à sequência promotora.[00336] According to some applications of the present patent application, the isolated polynucleotide is operably linked to the promoter sequence.
[00337] Uma sequência de ácido nucleico codificadora é "operacionalmente ligada" a uma sequência reguladora (p.ex., o promotor) se a sequência reguladora for capaz de exercer um efeito regulador sobre a sequência codificadora ligada a ela.[00337] A coding nucleic acid sequence is "operationally linked" to a regulatory sequence (e.g., the promoter) if the regulatory sequence is able to exert a regulatory effect on the coding sequence attached to it.
[00338] Conforme utilizado aqui, o termo "promotor" refere-se a uma região de DNA que fica a montante do sítio da inicial transcricional de um gene ao qual a RNA polimerase se liga para iniciar a transcrição do RNA. O promotor controla onde (p.ex., qual porção de uma planta) e/ou quando (p.ex., em que estágio ou condição no tempo de vida de um organismo) o gene é expresso.[00338] As used here, the term "promoter" refers to a region of DNA that lies upstream of the transcriptional initial site of a gene to which RNA polymerase binds to initiate RNA transcription. The promoter controls where (eg, which portion of a plant) and / or when (eg, at what stage or condition in an organism's lifetime) the gene is expressed.
[00339] De acordo com algumas aplicações do presente pedido de patente de invenção, o promotor é heterólogo ao polinucleotídeo isolado e/ou à célula hospedeira.[00339] According to some applications of the present patent application, the promoter is heterologous to the isolated polynucleotide and / or the host cell.
[00340] Conforme utilizado aqui, o termo "promotor heterólogo" refere-se a um promotor de uma espécie diferente ou da mesma espécie, mas de um lócus de gene diferente, a partir da sequência de plinucleotídeo isolado.[00340] As used herein, the term "heterologous promoter" refers to a promoter of a different species or the same species, but of a different gene locus, from the isolated plinucleotide sequence.
[00341] Qualquer sequência adequada de promotor pode ser utilizada pela estrutura de ácido nucleico do presente pedido de patente de invenção. Preferencialmente, o promotor é um promotor constitutivo, um promotor específico do tecido ou induzível ao estresse abiótico.Any suitable promoter sequence can be used by the nucleic acid structure of the present application. Preferably, the promoter is a constitutive promoter, a tissue-specific or inducible to abiotic stress promoter.
[00342] De acordo com algumas aplicações do presente pedido de patente de invenção, o promotor é um promotor de planta, que é adequado para expressão do polinucleotídeo exógeno em uma célula de planta.[00342] According to some applications of the present patent application, the promoter is a plant promoter, which is suitable for expression of the exogenous polynucleotide in a plant cell.
[00343] Promotores constitutivos adequados incluem, p.ex., o promotor CaMV 35S [ID SEQ. N° 6048 (pQFNC); ID SEQ. N° 6049 (PJJ 35S para Brachypodium); ID SEQ N°. 6050 (Odell et al., Nature 313:810- 812, 1985)] , promotor Arabidopsis At6669 (ID SEQ. N° 6051; vide Publicação PCT N° W004081173A2 ou o novo promotor At6669 (ID SEQ. N° 6052); milho Ubi 1 (milho poliubiquitina1, ID SEQ. N° 6053; Christensen et al., Plant Sol. Biol. 18:675-689, 1992; Taylor et al., Plant Cell Rep 12:491- 495, 1993); actina-1 do arroz (ID SEQ. N° 6054, McElroy et al., Plant Cell 2:163-171, 1990); pEMU (Last et al., Theor. Appl. Genet. 81:581-588, 1991); CaMV 19S (Nilsson et al., Physiol. Plant 100:456-462, 1997); GOS2 (ID SEQ N° 6055, de Pater et al, Plant J Nov;2(6):837-44, 1992); promotor Ubi 1 (ID SEQ. N° 6056); RBCS promoter (ID SEQ N°: 6057); Ciclofilina do arroz (Bucholz et al, Plant Mol Biol. 25(5):837-43, 1994); histone H3 de milho (Lepetit et al, Mol. Gen. Genet. 231: 276-285, 1992); Actin 2 (An et al, Plant J. 10(1);107-121, 1996) e Super MAS Sintético (Ni et al., The Plant Journal 7: 661-76, 1995). Outros promotores constitutivos são incluídos nas Patentes Norte-Americanas N° 5.659.026, 5.608.149; 5.608.144; 5.604.121; 5.569.597: 5.466.785; 5.399.680; 5.268.463; e 5.608.142.Suitable constitutive promoters include, for example, the
[00344] Promotores específicos de tecidos adequados incluem, mas não se limitam a promotores específicos de folhas [p.ex., AT5G06690 (Thioredoxin) (expressão elevada, ID SEQ. N° 6058), AT5G61520 (AtSTP3) (expressão rebaixada, ID SEQ. N° 6059) descrita em Buttner et al 2000 Plant, Cell e Environment 23, 175-184, ou os promotores descritos em Yamamoto et al., Plant J. 12:255-265, 1997; Kwon et al., Plant Physiol. 105:357-67, 1994; Yamamoto et al., Plant Cell Physiol. 35:773-778, 1994; Gotor et al., Plant J. 3:509-18, 1993; Orozco et al., Plant Mol. Biol. 23:1129-1138, 1993; e Matsuoka et al., Proc. Natl. Acad. Sci. EUA 90:9586-9590, 1993; bem como, Arabidopsis STP3 (AT5G61520) promotor (Buttner et al., Plant, Cell e Environment 23:175-184, 2000)] , promotores preferidos de semente [p.ex., Napin (originados da Brassica napus e caracterizados por uma atividade promotora especifica de semente; Stuitje A. R. et. al. Plant Biotechnology Journal 1 (4): 301-309; ID SEQ. N° 6060 a partir de genes específicos de sementes (Simon, et al., Plant Mol. Biol. 5. 191, 1985; Scofield, et al., J. Biol. Chem. 262: 12202, 1987; Baszczynski, et al., Plant Moi. Biol. 14: 633, 1990), arroz PG5a (US 7.700.835), desenvolvimento precoce de sementes Arabidopsis BAN (ID SEQ. N° 6061, US 2009/0031450 Al), desenvolvimento tardio da semente Arabidopsis ABI3 (ID SEQ. N° 6062) (Ng et al., Plant Molecular Biology 54: 25-38, 2004), Albumina de castanha do Brasil (Ervilharson' et al., Plant Mol. Biol. 18: 235- 245, 1992), leguminosas (Eliis, et al. Plant Mol. Biol. 10: 203214, 1988), Glutelina (arroz) (Takaiwa, et al., Mol. Gen. Genet. 208: 15-22, 1986; Takaiwa, et al., FEBS Letts. 221: 43-47, 1987), Zein (Matzke et al Plant Mol Biol, 143): 32332 1990), napA (Stalberg, et al, Planta 199: 515-519, 1996), SPA de trigo (Albanietal, Plant Cell, 9: 171- 184, 1997), oleosina de girassol (Cummins, et al., Plant Mol. Biol. 19: 873- 876, 1992)] , promotores específicos de endosperma [p.ex., trigo LMW e HMW, glutenina-1 (Thomas e Flavell, The Plant Cell 2:1171-1180, 1990; Mol Gen Genet 216:81-90, 1989; NAR 17:461-2), trigo a, b e g gliadinas (EMBO3:1409-15, 1984), promotor ltrl da cevada, cevada Bl, C, D hordeína (Theor Appl Gen 98:1253-62, 1999; Plant J 4:343-55, 1993; Mol Gen Genet 250:750- 60, 1996), Cevada DOF (hena et al, The Plant Journal, 116(1): 53- 62, 1998), Biz2 (EP99106056.7), Cevada SS2 (Guerin e Carbonero Plant Physiology 114: 1 55-62, 1997), Trigo Tarp60 (Kovalchuk et al., Plant Mol Biol 71:81-98, 2009), Cevada D-hordeína (DHor) e B-hordein (B-Hor) (Agnelo Furtado, Robert J. Henry e Alessandro Pellegrineschi (2009)] , promotor Sintético (Vicente-Carbajosa et al., Plant J. 13: 629-640, 1998), prolamina de arroz NRP33, globulina de arroz Glb-1 (Wu et al, Plant Cell Physiology 39(8) 885- 889, 1998), arroz alfaglobulina de arroz REB/OHP-1 (Nakase et al. Plant Mol. Biol. 33: 513-S22, 1997), ADP-glucose de arroz PP (Trans Res 6:157- 68, 1997), Família do gene de milho ESR (Plant J 12:235-46, 1997), gamakafirina de sorgo (PMB 32:1029-35, 1996)] , promotores específicos embrionários [p.ex., arroz OSH1 (Sato et al, Proc. Natl. Acad. Sci. EUA, 93: 81178122), KNOX (Postma-Haarsma et al, Plant Mol. Biol. 39:25771, 1999), arroz oleosina (Wu et at, J. Biochem, 123:386, 1998)] e promotores de florespecíficos [p.ex., AtPRP4, chalene sintase (chsA) (Van der Meer, et al., Plant Mol. Biol. 15, 95-109, 1990), LAT52 (Twell et al Mol. Gen Genet. 217:240- 245; 1989), Arabidopsis apetala-3 (Tilly et al., Desenvolvimento 125:1647- 57, 1998), Arabidopsis APETALA 1 (AT1G69120, AP1) (ID SEQ N°: 6063) (Hempel et al., Desenvolvimento 124:3845-3853, 1997)] e promotores de raiz [p.ex., o promotor ROOTP [ID SEQ. N° 6064] ; promotores do arroz ExpB5 e cevada ExpBl (Won et al. Mol. Cells 30: 369- 376, 2010); promotor Arabidopsis monoterpeno sintase (AT3G25820) (Chen et al., Plant Phys 135:1956-66, 2004); promotor Arabidopsis Phol (ID SEQ N°: 6065, Hamburger et al., Plant Cell. 14: 889-902, 2002), que também é ligeiramente induzida por estresse Pi] .[00344] Suitable tissue specific promoters include, but are not limited to, leaf specific promoters [eg, AT5G06690 (Thioredoxin) (high expression, SEQ ID N ° 6058), AT5G61520 (AtSTP3) (low expression, ID SEQ No. 6059) described in Buttner et al 2000 Plant, Cell and Environment 23, 175-184, or the promoters described in Yamamoto et al., Plant J. 12: 255-265, 1997; Kwon et al., Plant Physiol. 105: 357-67, 1994; Yamamoto et al., Plant Cell Physiol. 35: 773-778, 1994; Gotor et al., Plant J. 3: 509-18, 1993; Orozco et al., Plant Mol. Biol. 23: 1129-1138, 1993; and Matsuoka et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 90: 9586-9590, 1993; as well as Arabidopsis STP3 (AT5G61520) promoter (Buttner et al., Plant, Cell and Environment 23: 175-184, 2000)], preferred seed promoters [eg, Napin (originated from Brassica napus and characterized by a specific seed promoting activity; Stuitje AR et al. Plant Biotechnology Journal 1 (4): 301-309; SEQ ID No. 6060 from specific seed genes (Simon, et al., Plant Mol. Biol. 5 . 191, 1985; Scofield, et al., J. Biol. Chem. 262: 12202, 1987; Baszczynski, et al., Plant Moi. Biol. 14: 633, 1990), PG5a rice (US 7,700,835), early Arabidopsis BAN seed development (SEQ ID No. 6061, US 2009/0031450 Al), late Arabidopsis ABI3 seed development (SEQ ID No. 6062) (Ng et al., Plant Molecular Biology 54: 25-38, 2004), Brazil nut albumin (Ervilharson 'et al., Plant Mol. Biol. 18: 235-245, 1992), legumes (Eliis, et al. Plant Mol. Biol. 10: 203214, 1988), Glutelin ( rice) (Takaiwa, et al., Mol. Gen. Genet. 208: 15-22, 1986; T akaiwa, et al., FEBS Letts. 221: 43-47, 1987), Zein (Matzke et al Plant Mol Biol, 143): 32332 1990), napA (Stalberg, et al, Plant 199: 515-519, 1996), wheat SPA (Albanietal, Plant Cell , 9: 171- 184, 1997), sunflower oleosin (Cummins, et al., Plant Mol. Biol. 19: 873-76, 1992)], specific endosperm promoters [eg, LMW and HMW wheat, glutenin-1 (Thomas and Flavell, The Plant Cell 2: 1171-1180, 1990; Mol Gen Genet 216: 81-90, 1989; NAR 17: 461-2), wheat a, beg gliadins (EMBO3: 1409-15, 1984), barley promoter ltrl, barley Bl, C, D hordein (Theor Appl Gen 98: 1253-62, 1999; Plant J 4: 343-55, 1993; Mol Gen Genet 250: 750-60, 1996), Barley DOF (hena et al, The Plant Journal, 116 (1): 53- 62, 1998), Biz2 (EP99106056.7), Barley SS2 (Guerin and Carbonero Plant Physiology 114: 1 55-62, 1997), Wheat Tarp60 ( Kovalchuk et al., Plant Mol Biol 71: 81-98, 2009), Barley D-hordein (DHor) and B-hordein (B-Hor) (Agnelo Furtado, Robert J. Henry and Alessandro Pellegrineschi (2009)], promoter Synthetic (Vicente-Carbajosa et al., Plant J. 13: 629-640, 1998), NRP33 rice prolamine, Glb-1 rice globulin (Wu et al, Plant Cell Physiology 39 (8) 885-889, 1998), REB rice alphaglobulin rice / OHP-1 (Nakase et al. Plant Mol. Biol. 33: 513-S22, 1997), rice rice ADP-glucose PP (Trans Res 6: 157- 68, 1997), ESR maize gene family (Plant J 12: 235-46, 1997), sorghum gamakafirine (PMB 32: 1029-35, 1996)], embryonic specific promoters [eg, OSH1 rice (Sato et al, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 93: 81178122), KNOX (Postma-Haarsma et al, Plant Mol. Biol. 39: 25771, 1999), oleosin rice (Wu et at, J. Biochem, 123: 386, 1998)] and specific flower promoters [eg, AtPRP4, chalene synthase (chsA) (Van der Meer , et al., Plant Mol. Biol. 15, 95-109, 1990), LAT52 (Twell et al Mol. Gen Genet. 217: 240- 245; 1989), Arabidopsis apetala-3 (Tilly et al., Development 125 : 1647- 57, 1998), Arabidopsis APETALA 1 (AT1G69120, AP1) (SEQ ID NO: 6063) (Hempel et al., Development 124: 3845-3853, 1997)] and root promoters [e.g. the ROOTP promoter [SEQ ID. No. 6064]; promoters of ExpB5 rice and ExpBl barley (Won et al. Mol. Cells 30: 369-376, 2010); Arabidopsis monoterpene synthase promoter (AT3G25820) (Chen et al., Plant Phys 135: 1956-66, 2004); Arabidopsis Phol promoter (SEQ ID NO: 6065, Hamburger et al., Plant Cell. 14: 889-902, 2002), which is also slightly stress-induced Pi].
[00345] Promotores induzíveis pelo estresse abiótico incluem, mas não se limitam a promotores induzíveis pelo sal como o RD29A (YamaguchiShinozalei et al., Mol. Gen. Genet. 236:331-340, 1993); promotores induzíveis pela seca como o gene promotor rabl7 (Pla et. al., Plant Mol. Biol. 21:259-266, 1993), o gene promotor rab28 do milho (Busk et. al., Plant J. 11:1285-1295, 1997 e o gene promotor Ivr2 do milho (Pelleschi et. al., Plant Mol. Biol. 39:373-380, 1999); promotores induzíveis pelo calor como o promotor hsp80 do tomate (Patente Norte-Americana N° 5.187.267).[00345] Promoters inducible by abiotic stress include, but are not limited to, salt inducible promoters such as RD29A (YamaguchiShinozalei et al., Mol. Gen. Genet. 236: 331-340, 1993); drought-inducible promoters such as the rabl7 promoter gene (Pla et. al., Plant Mol. Biol. 21: 259-266, 1993), the corn rab28 promoter gene (Busk et. al., Plant J. 11: 1285- 1295, 1997 and the corn Ivr2 promoter gene (Pelleschi et. Al., Plant Mol. Biol. 39: 373-380, 1999); heat-inducible promoters such as the tomato hsp80 promoter (U.S. Patent No. 5,187. 267).
[00346] A estrutura de ácido nucleico de algumas aplicações do presente pedido de patente de invenção pode incluir, ainda, um marcador selecionável apropriado e/ou uma origem de replicação. De acordo com algumas aplicações do presente pedido de patente de invenção, a estrutura de ácido nucleico utilizada é um vetor ponte, que pode se propagar tanto em E. coli (onde a estrutura compreenda um marcador selecionável apropriado e a origem da replicação) quanto pode ser compatível com a propagação nas células. A estrutura de acordo com o presente pedido de patente de invenção pode ser, p.ex., um plasmídeo, um bacmídeo, um fagemídeo, um cosmídeo, um fago, um vírus ou um cromossomo artificial.The nucleic acid structure of some applications of the present application may further include an appropriate selectable marker and / or an origin of replication. According to some applications of the present patent application, the nucleic acid structure used is a bridge vector, which can propagate both in E. coli (where the structure comprises an appropriate selectable marker and the origin of replication) and can be compatible with cell propagation. The structure according to the present patent application can be, for example, a plasmid, a bacmid, a phagemid, a cosmid, a phage, a virus or an artificial chromosome.
[00347] A estrutura de ácido nucleico de algumas aplicações do presente pedido de patente de invenção pode ser utilizado para transformar de maneira estável ou transitória as células da planta. Na transformação estável, o polinucleotídeo exógeno é integrado ao genoma da planta e, como tal, representa um traço estável e herdado. Na transformação transitória, o polinucleotídeo exógeno é expresso pela célula transformada, mas não é integrado no genoma e, como tal, representa um traço transitório.[00347] The nucleic acid structure of some applications of the present patent application can be used to transform plant cells in a stable or transient manner. In stable transformation, the exogenous polynucleotide is integrated into the plant's genome and, as such, represents a stable and inherited trait. In transient transformation, the exogenous polynucleotide is expressed by the transformed cell, but is not integrated into the genome and, as such, represents a transient trait.
[00348] Existem vários métodos para introduzir genes estranhos, tanto em monocotiledôneas quanto em dicotiledôneas (Potrykus, I., Annu. Rev. Plant. Physiol, Plant. Mol. Biol. (1991) 42:205225; Shimamoto et al., Nature (1989) 338:274-276).[00348] There are several methods for introducing foreign genes, both in monocots and dicots (Potrykus, I., Annu. Rev. Plant. Physiol, Plant. Mol. Biol. (1991) 42: 205225; Shimamoto et al., Nature (1989) 338: 274-276).
[00349] Os métodos do princípio de causa da integração estável de DNA exógeno em DNA genômico da planta incluem duas abordagens principais:
A transferência genética mediada pelo Agrobacterium: Klee et al. (1987) Annu. Rev. Plant Physiol. 38:467-486; Klee e Rogers em Cell Culture e Somatic Cell Genetics of Plants, Vol. 6, Molecular Biology of Plant Nuclear Genes, eds. Schell, J. e Vasil, L. K., Academic Publishers, San Diego, Calif. (1989) p. 2-25; Gatenby, em Plant Biotechnology, eds. Kung, S. e Arntzen, C. J., Butterworth Publishers, Boston, Mass. (1989) p. 93-112.[00349] The principle-of-cause methods of stable integration of exogenous DNA into plant genomic DNA include two main approaches:
Agrobacterium-mediated gene transfer: Klee et al. (1987) Annu. Rev. Plant Physiol. 38: 467-486; Klee and Rogers in Cell Culture and Somatic Cell Genetics of Plants, Vol. 6, Molecular Biology of Plant Nuclear Genes, eds. Schell, J. and Vasil, LK, Academic Publishers, San Diego, Calif. (1989) p. 2-25; Gatenby, in Plant Biotechnology, eds. Kung, S. and Arntzen, CJ, Butterworth Publishers, Boston, Mass. (1989) p. 93-112.
[00350] Absorção direta do DNA: Paszkowski et al., em Cell Culture e Somatic Cell Genetics of Plants, Vol. 6, Molecular Biology of Plant Nuclear Genes eds. Schell, J. e Vasil, L. K., Academic Publishers, San Diego, Calif. (1989) p. 52-68; incluindo métodos para a absorção direta de DNA nos protoplastos, Toriyama, K. et al. (1988) Bio/Technology 6:1072-1074. Absorção de DNA induzida pelo breve choque elétrico de células vegetais: Zhang et al. Plant Cell Rep. (1988) 7:379384. Fromm et al. Nature (1986) 319:791-793. Injeção de DNA em células ou tecidos vegetais por bombardeamento de partículas, Klein et al. Bio/Technology (1988) 6:559- 563; McCabe et al. Bio/Technology (1988) 6:923- 926; Sanford, Physiol. Plant. (1990) 79:206-209; pela utilização de sistemas de micropipetas: Neuhaus et al., Theor. Appl. Genet. (1987) 75:30-36; Neuhaus e Spangenberg, Physiol. Plant. (1990) 79:213-217; transformação de partículas de fibras de vidro ou carboneto de silício de culturas celulares, embriões ou tecido caloso, Patente Norte-Americana N° 5.464.765 ou pela incubação direta de DNA com pólen germinante, DeWet et al. em Experimental Manipulation of Ovule Tissue, eds. Chapman, G. P. e Mantell, S. H. e Daniels, W. Longman, London, (1985) p. 197-209; e Ohta, Proc. Natl. Acad. Sci. EUA (1986) 83:715- 719.[00350] Direct DNA absorption: Paszkowski et al., In Cell Culture and Somatic Cell Genetics of Plants, Vol. 6, Molecular Biology of Plant Nuclear Genes eds. Schell, J. and Vasil, L. K., Academic Publishers, San Diego, Calif. (1989) p. 52-68; including methods for direct DNA absorption in protoplasts, Toriyama, K. et al. (1988) Bio / Technology 6: 1072-1074. DNA absorption induced by the brief electrical shock of plant cells: Zhang et al. Plant Cell Rep. (1988) 7: 379384. Fromm et al. Nature (1986) 319: 791-793. Injection of DNA into plant cells or tissues by particle bombardment, Klein et al. Bio / Technology (1988) 6: 559-56; McCabe et al. Bio / Technology (1988) 6: 923-926; Sanford, Physiol. Plant. (1990) 79: 206-209; for the use of micropipette systems: Neuhaus et al., Theor. Appl. Genet. (1987) 75: 30-36; Neuhaus and Spangenberg, Physiol. Plant. (1990) 79: 213-217; transformation of particles of glass fibers or silicon carbide from cell cultures, embryos or callous tissue, US Patent No. 5,464,765 or by direct DNA incubation with germinating pollen, DeWet et al. in Experimental Manipulation of Ovule Tissue, eds. Chapman, G. P. and Mantell, S. H. and Daniels, W. Longman, London, (1985) p. 197-209; and Ohta, Proc. Natl. Acad. Sci. USA (1986) 83: 715-719.
[00351] O sistema Agrobacterium inclui a utilização de vetores plasmidiais que contenham segmentos definidos de DNA que se integram no DNA genômico da planta. Métodos de inoculação do tecido vegetal variam dependendo da espécie da planta e do sistema de entrega do Agrobacterium. Uma abordagem amplamente utilizada é o procedimento de disco de folha que pode ser realizado com qualquer explante tecidual que oferece uma boa fonte para o início da diferenciação de toda a planta. Vide, p.ex., Horsch et al. in Plant Molecular Biology Manual A5, Kluwer Academic Publishers, Dordrecht (1988) p. 1-9. Uma abordagem suplementar emprega o sistema de entrega do Agrobacterium em combinação com infiltração a vácuo. O sistema de Agrobacterium é especialmente viável na criação de dicotiledôneas transgênicas.[00351] The Agrobacterium system includes the use of plasmid vectors that contain defined segments of DNA that integrate into the plant's genomic DNA. Inoculation methods for plant tissue vary depending on the species of the plant and the delivery system of the Agrobacterium. A widely used approach is the leaf disc procedure that can be performed with any tissue explant that offers a good source for beginning to differentiate the entire plant. See, eg, Horsch et al. in Plant Molecular Biology Manual A5, Kluwer Academic Publishers, Dordrecht (1988) p. 1-9. A supplementary approach employs the Agrobacterium delivery system in combination with vacuum infiltration. The Agrobacterium system is especially viable in the creation of transgenic dicots.
[00352] Existem vários métodos de transferência direta de DNA para células vegetais. Na eletroporação, os protoplastos são brevemente expostos a um forte campo elétrico. Na microinjeção, o DNA é injetado de forma mecânica diretamente nas células utilizando micropipetas muito pequenas. No bombardeamento de micropartículas, o DNA é absorvido em microprojéteis como os cristais de sulfato de magnésio ou partículas de tungstênio e os microprojéteis são fisicamente acelerados nas células ou tecidos vegetais.[00352] There are several methods of direct DNA transfer to plant cells. In electroporation, protoplasts are briefly exposed to a strong electric field. In microinjection, DNA is mechanically injected directly into cells using very small micropipettes. In the bombardment of microparticles, DNA is absorbed in microprojectiles such as magnesium sulfate crystals or tungsten particles and microprojectiles are physically accelerated in plant cells or tissues.
[00353] Após a transformação estável, a propagação vegetal é realizada. O método mais comum de propagação vegetal é pela semente. A regeneração pela propagação de sementes, no entanto, apresenta a deficiência de que devido à heterozigosidade há uma falta de uniformidade na cultura, uma vez que as sementes são produzidas pelas plantas de acordo com as variâncias genéticas regidas pelas normas Mendelianas. Basicamente, cada semente é geneticamente diferente e cada uma crescerá com seus próprios traços específicos. Portanto, é preferível que a planta transformada seja produzida de forma que a planta regenerada tenha traços e características idênticos da planta transgênica matriz. Portanto, é preferível que a planta transformada seja regenerada por micropropagação que proporciona a reprodução rápida, consistente das plantas transformadas.[00353] After the stable transformation, plant propagation is carried out. The most common method of plant propagation is by seed. Regeneration by seed propagation, however, has the deficiency that due to heterozygosity there is a lack of uniformity in the crop, since the seeds are produced by plants according to the genetic variances governed by Mendelian norms. Basically, each seed is genetically different and each will grow with its own specific traits. Therefore, it is preferable that the transformed plant is produced in such a way that the regenerated plant has identical traits and characteristics as the transgenic matrix plant. Therefore, it is preferable that the transformed plant is regenerated by micropropagation that provides rapid, consistent reproduction of the transformed plants.
[00354] A micropropagação é um processo de cultivo de plantas de nova geração a partir de um pedaço de tecido que tenha sido retirado de uma planta matriz selecionada ou cultivar. Esse processo permite a reprodução em massa de plantas que tenham o tecido preferido expressando a proteína da fusão. As plantas da nova geração que forem produzidas são geneticamente idênticas à planta original e apresentam todas as suas características. A micropropagação permite a produção em massa de material vegetal de qualidade em um curto período de tempo e oferece uma rápida multiplicação de cultivares selecionados na preservação das características da planta transgênica ou transformada original. As vantagens da clonagem de plantas são a velocidade de multiplicação da planta e a qualidade e a uniformidade das plantas produzidas.[00354] Micropropagation is a process of growing new generation plants from a piece of tissue that has been removed from a selected parent plant or cultivar. This process allows the mass reproduction of plants that have the preferred tissue expressing the fusion protein. The new generation plants that are produced are genetically identical to the original plant and have all their characteristics. Micropropagation allows the mass production of quality plant material in a short period of time and offers a rapid multiplication of cultivars selected to preserve the characteristics of the original transgenic or transformed plant. The advantages of plant cloning are the speed of multiplication of the plant and the quality and uniformity of the plants produced.
[00355] A micropropagação é um procedimento de múltiplos estágios que requer a alteração do meio de cultura ou das condições de cultivo entre os estágios. Dessa forma, o processo de micropropagação envolve quatro estágios básicos: Estágio um, cultura tecidual inicial; estágio dois, multiplicação da cultura tecidual; estágio três, diferenciação e formação da planta; e estágio quarto, cultura e fortalecimento em estufa. Durante o estágio um, a cultura tecidual inicial, a cultura tecidual é estabelecida e certificada como sendo livre de contaminantes. Durante o estágio dois, a cultura tecidual inicial é multiplicada até que um número suficiente de amostras de tecido seja produzido para atender aos objetivos de produção. Durante o estágio três, as amostras de tecido cultivadas no estágio dois são divididas e cultivadas em plântulas individuais. No estágio quatro, as plântulas transformadas são transferidas para uma estufa para fortalecimento, onde a tolerância das plantas à luz é gradativamente aumentada de forma que ela possa ser cultivada no ambiente natural.[00355] Micropropagation is a multi-stage procedure that requires changing the culture medium or culture conditions between stages. Thus, the micropropagation process involves four basic stages: Stage one, initial tissue culture; stage two, multiplication of tissue culture; stage three, differentiation and formation of the plant; and fourth stage, culture and greenhouse strengthening. During stage one, the initial tissue culture, the tissue culture is established and certified as being free of contaminants. During stage two, the initial tissue culture is multiplied until a sufficient number of tissue samples are produced to meet production objectives. During stage three, the tissue samples grown in stage two are divided and grown on individual seedlings. In stage four, the transformed seedlings are transferred to a greenhouse for strengthening, where the plants' tolerance to light is gradually increased so that it can be grown in the natural environment.
[00356] De acordo com algumas aplicações do presente pedido de patente de invenção, as plantas transgênicas são geradas pela transformação transitória de células de folhas, de células meristemáticas ou de toda a planta.[00356] According to some applications of the present patent application, transgenic plants are generated by the transient transformation of leaf cells, meristematic cells or the entire plant.
[00357] A transformação transitória pode ser efetuada por quaisquer dos métodos de transferência direta de DNA descritos acima ou por infecção viral utilizando vírus modificados de plantas.[00357] Transient transformation can be carried out by any of the direct DNA transfer methods described above or by viral infection using modified plant viruses.
[00358] Vírus que demonstraram ser úteis para a transformação de hospedeiros de plantas incluem o CaMV, o vírus mosaico do tabaco (TMV I tabaco mosaic virus), vírus mosaico do bromo (BMV I brome mosaic virus) e o Vírus Mosaico Comum do Feijoeiro (BV ou BCMV I feijão common mosaic virus). A transformação de plantas utilizando vírus de plantas é descrita na Patente Norte-Americana N° 4.855.237 (vírus mosaico dourado do feijoeiro; BGV), EP-A 67.553 (TMV), Solicitação Japonesa Publicada No 63- 14693 (TMV), EPA 194.809 (BV), EPA 278.667 (BV); e Gluzman, Y. et al., Communications in Molecular Biology: Viral Vectors, Cold Spring Harbor Laboratory, New York, pp. 172-189 (1988). As partículas pseudovirais para utilização na expressão de DNA estranho em muitos hospedeiros, incluindo plantas, são descritas na WO 87/06261.[00358] Viruses that have been shown to be useful for the transformation of plant hosts include CaMV, the tobacco mosaic virus (TMV I tobacco mosaic virus), bromine mosaic virus (BMV I brome mosaic virus) and the Common Bean Mosaic Virus (BV or BCMV I common mosaic virus). Plant transformation using plant viruses is described in U.S. Patent No. 4,855,237 (golden mosaic bean virus; BGV), EP-A 67,553 (TMV), Japanese Application Published No. 63-14693 (TMV), EPA 194,809 (BV), EPA 278,667 (BV); and Gluzman, Y. et al., Communications in Molecular Biology: Viral Vectors, Cold Spring Harbor Laboratory, New York, pp. 172-189 (1988). Pseudoviral particles for use in the expression of foreign DNA in many hosts, including plants, are described in WO 87/06261.
[00359] De acordo com algumas aplicações do presente pedido de patente de invenção, o vírus utilizado para transformação transitória é avirulento e, dessa forma, é incapaz de causar sintomas graves como a taxa de crescimento reduzida, mosaico, manchas anelares, enrolamento da folha, amarelamento, estrias, formação de vesículas, formação de tumor e corrosão. Um vírus avirulento adequado pode ser um vírus avirulento que ocorra naturalmente ou um vírus artificialmente atenuado. A atenuação do vírus pode ser efetuada utilizando métodos bem conhecidos na técnica, incluindo, mas não se limitando ao aquecimento subletal, tratamento químico ou por técnicas de mutagênese dirigidas conforme descrito, p.ex., por Kurihara e Watanabe (Molecular Plant Pathology 4:259-269, 2003), Galon et al. (1992), Atreya et al. (1992) e Huet et al. (1994).[00359] According to some applications of the present patent application, the virus used for transient transformation is avirulent and is therefore unable to cause severe symptoms such as reduced growth rate, mosaic, ring stains, leaf curl , yellowing, stretch marks, vesicle formation, tumor formation and corrosion. A suitable avirulent virus can be a naturally occurring avirulent virus or an artificially attenuated virus. The attenuation of the virus can be carried out using methods well known in the art, including, but not limited to, sublethal heating, chemical treatment or by mutagenesis techniques directed as described, eg, by Kurihara and Watanabe (Molecular Plant Pathology 4: 259-269, 2003), Galon et al. (1992), Atreya et al. (1992) and Huet et al. (1994).
[00360] Cepas virais adequadas podem ser obtidas de fontes disponíveis, como, p.ex., da Coleção de Cultura Tipo Americana (ATCC 1 American Type Culture Collection) ou pelo isolamento de plantas infectadas. O isolamento de vírus de tecidos vegetais infectados pode ser efetuado por técnicas bem conhecidas na técnica, conforme descrito, p.ex., por Foster e Tatlor, Eds. "Plant Virology Protocols: From Virus Isolation to Transgenic Resistance (Methods in Molecular Biology (Humana Pr), Vol 81)", Humana Press, 1998. Acredita-se que rapidamente, os tecidos de uma planta infectada contenham uma concentração elevada de um vírus adequado, preferivelmente folhas jovens e pétalas de flores, são trituradas em uma solução tampão (p.ex., solução tampão fosfato) para produzir uma seiva infectada com vírus que pode ser utilizada em inoculações subsequentes.[00360] Suitable viral strains can be obtained from available sources, such as, for example, from the American Type Culture Collection (ATCC 1 American Type Culture Collection) or by isolating infected plants. Isolation of viruses from infected plant tissues can be accomplished by techniques well known in the art, as described, e.g., by Foster and Tatlor, Eds. "Plant Virology Protocols: From Virus Isolation to Transgenic Resistance (Methods in Molecular Biology (Humana Pr), Vol 81)", Humana Press, 1998. It is believed that quickly, the tissues of an infected plant contain a high concentration of a virus suitable, preferably young leaves and flower petals, are crushed in a buffer solution (eg, phosphate buffer solution) to produce a virus-infected sap that can be used in subsequent inoculations.
[00361] A estrutura de vírus de RNA da planta para a introdução e expressão de sequências de polinucleotídeo exógeno não-viral em plantas é demonstrada pelas referências acima, bem como por Dawson, W. O. et al., Virology (1989) 172:285-292; Takamatsu et al. EMBO J. (1987) 6:307-311; French et al. Science (1986) 231:1294-1297; Takamatsu et al. FEBS Letters (1990) 269:7376; e Patente Norte-Americana N° 5.316.931.[00361] The structure of plant RNA viruses for the introduction and expression of exogenous non-viral polynucleotide sequences in plants is demonstrated by the references above, as well as by Dawson, WO et al., Virology (1989) 172: 285- 292; Takamatsu et al. EMBO J. (1987) 6: 307-311; French et al. Science (1986) 231: 1294-1297; Takamatsu et al. FEBS Letters (1990) 269: 7376; and U.S. Patent No. 5,316,931.
[00362] Quando o vírus é um vírus de DNA, modificações adequadas podem ser feitas ao vírus propriamente dito. Alternativamente, o vírus pode primeiramente ser clonado em um plasmídeo bacteriano para facilitar a estrutura do vetor viral desejado com o DNA estranho. Então, o vírus pode ser extraído do plasmídeo. Se o vírus for um vírus do DNA, uma origem bacteriana de replicação pode ser anexada ao DNA viral que é, então, replicado pela bactéria. A transcrição e a tradução desse DNA produzirá a proteína de revestimento que irá capsular o DNA viral. Se o vírus for um vírus de RNA, o vírus é, geralmente, clonado como um cDNA e introduzido em um plasmídeo. Então, o plasmídeo é utilizado para fazer todas as estruturas. Então, o vírus de RNA é produzido pela transcrição da sequência viral do plasmídeo e tradução dos genes virais para produzir a(s) proteína(s) de revestimento que encapsula o RNA viral.[00362] When the virus is a DNA virus, appropriate modifications can be made to the virus itself. Alternatively, the virus can first be cloned into a bacterial plasmid to facilitate the structure of the desired viral vector with the foreign DNA. Then, the virus can be extracted from the plasmid. If the virus is a DNA virus, a bacterial origin of replication can be attached to the viral DNA, which is then replicated by the bacteria. The transcription and translation of this DNA will produce the coat protein that will encapsulate viral DNA. If the virus is an RNA virus, the virus is usually cloned as a cDNA and introduced into a plasmid. Then, the plasmid is used to make all the structures. Then, the RNA virus is produced by transcribing the plasmid's viral sequence and translating the viral genes to produce the coating protein (s) that encapsulate the viral RNA.
[00363] Em uma aplicação, um polinucleotídeo viral de uma planta é fornecido, no qual a proteína de revestimento nativa que codifica a sequência foi excluída de um polinucleotídeo viral, uma proteína de revestimento viral não nativa da planta codificando a sequência e um promotor não nativo, preferivelmente o promotor subgenômico da proteína de revestimento não nativa que codifica a sequência, capaz de se expressar no hospedeiro da planta, no envoltório do polinucleotídeo viral recombinante da planta e garantindo uma infecção sistêmica do hospedeiro pelo polinucleotídeo viral recombinante da planta, foi introduzido. Alternativamente o gene da proteína de revestimento pode ser inativado pela introdução da sequência de polinucleotídeo não nativo dentro dele, de forma que uma proteína seja produzida. O polinucleotídeo viral recombinante da planta pode conter um ou mais promotores subgenômicos não nativos adicionais. Cada promotor subgenômico não nativo é capaz de transcrever ou de expressar genes adjacentes ou sequências de polinucleotídeos no hospedeiro da planta e incapaz de recombinar uns com ou outros e com os promotores subgenômicos nativos. Sequências de polinucleotídeo não nativas (estranhas) podem ser introduzidas adjacentes ao promotor subgenômico viral nativo da planta ou o promotor subgenômico viral nativo e o promotor subgenômico viral não nativo da planta, se houver mais de uma sequência de polinucleotídeo for incluída. As sequências de polinucleotídeo não nativas são transcritas ou expressas na planta hospedeira sob controle do promotor subgenômico para produzir os produtos desejados.[00363] In one application, a viral polynucleotide from a plant is provided, in which the native coating protein encoding the sequence has been excluded from a viral polynucleotide, a non-native viral coating protein from the plant encoding the sequence and a non-promoter native, preferably the subgenomic promoter of the non-native coating protein encoding the sequence, capable of expressing itself in the plant host, in the wrapper of the plant's recombinant viral polynucleotide and guaranteeing a systemic infection of the host by the plant's recombinant viral polynucleotide, was introduced . Alternatively, the coat protein gene can be inactivated by introducing the non-native polynucleotide sequence within it, so that a protein is produced. The plant's recombinant viral polynucleotide may contain one or more additional non-native subgenomic promoters. Each non-native subgenomic promoter is capable of transcribing or expressing adjacent genes or polynucleotide sequences in the plant host and unable to recombine with one another and with the native subgenomic promoters. Non-native (foreign) polynucleotide sequences can be introduced adjacent to the native viral subgenomic promoter of the plant or the native viral subgenomic promoter and the non-native viral subgenomic promoter of the plant, if there is more than one polynucleotide sequence is included. The non-native polynucleotide sequences are transcribed or expressed in the host plant under the control of the subgenomic promoter to produce the desired products.
[00364] Em uma segunda aplicação, um polinucleotídeo viral recombinante da planta é fornecido, como na primeira aplicação, exceto que a proteína de revestimento nativa que codifica a sequência é colocada adjacente a um dos promotores genômicos da proteína de revestimento não nativa ao invés de uma sequência codificadora da proteína de revestimento não nativa.[00364] In a second application, a recombinant viral polynucleotide from the plant is provided, as in the first application, except that the native coat protein encoding the sequence is placed adjacent to one of the genomic promoters of the non-native coat protein instead of a coding sequence for the non-native coating protein.
[00365] Em uma terceira aplicação, um polinucleotídeo viral de planta recombinante é fornecido, no qual o gene da proteína de revestimento nativa é adjacente ao seu promotor subgenômico e um ou mais promotores subgenômicos não nativos foi(ram) inserido(s) no polinucleotídeo viral. Os promotores subgenômicos não nativos introduzidos são capazes de transcrever ou de expressar genes adjacentes em um hospedeiro da planta e são incapazes de recombinar uns com ou outros e com promotores subgenômicos nativos. As sequências de polinucleotídeo não nativas podem ser introduzidas adjacentes aos promotores subgenômicos virais não nativos da planta de forma que as sequências são transcritas ou expressas na planta hospedeira sob controle do promotor subgenômico para produzir o produto desejado.[00365] In a third application, a recombinant plant viral polynucleotide is provided, in which the native coat protein gene is adjacent to its subgenomic promoter and one or more non-native subgenomic promoters has been (ram) inserted into the polynucleotide viral. The introduced non-native subgenomic promoters are capable of transcribing or expressing adjacent genes in a plant host and are unable to recombine with one another and with native subgenomic promoters. Non-native polynucleotide sequences can be introduced adjacent to the plant's non-native viral subgenomic promoters so that the sequences are transcribed or expressed in the host plant under the control of the subgenomic promoter to produce the desired product.
[00366] Em uma quarta aplicação, um polinucleotídeo viral recombinante da planta é fornecido, como na terceira aplicação, de forma que a sequência codificadora da proteína de revestimento nativa seja substituída por uma sequência codificadora da proteína de revestimento não nativa.[00366] In a fourth application, a recombinant viral polynucleotide from the plant is provided, as in the third application, so that the coding sequence for the native coating protein is replaced by a coding sequence for the non-native coating protein.
[00367] Os vetores virais são encapsulados pelas proteínas de revestimento codificadas pelo polinucleotídeo viral recombinante da planta para produzir um vírus da planta recombinante. O polinucleotídeo virai recombinante da planta ou o vírus da planta recombinante é utilizado para infectar plantas hospedeiras apropriadas. O polinucleotídeo viral recombinante da planta é capaz de replicação no hospedeiro, difusão sistêmica no hospedeiro e transcrição ou expressão de gene(s) estranho(s) (polinucleotídeo exógeno) no hospedeiro para produzir a proteína desejada.[00367] Viral vectors are encapsulated by the coat proteins encoded by the plant's recombinant viral polynucleotide to produce a recombinant plant virus. The recombinant plant viral polynucleotide or the recombinant plant virus is used to infect appropriate host plants. The plant's recombinant viral polynucleotide is capable of replication in the host, systemic diffusion in the host, and transcription or expression of foreign gene (s) (exogenous polynucleotide) in the host to produce the desired protein.
[00368] Técnicas para inoculação de vírus para plantas podem ser encontradas em Foster e Taylor, eds. "Plant Virology Protocols: From Vírus Isolation to Transgenic Resistance (Methods in Molecular Biology (Humana Pr), Vol 81)", Humana Press, 1998; Maramorosh e Koprowski, eds. "Methods in Virology" 7 vols, Academic Press, New York 1967-1984; Hill, S.A. "Methods in Plant Virology", Blackwell, Oxford, 1984; Walkey, D.G.A. "Applied Plant Virology", Wiley, New York, 1985; e Kado e Agrawa, eds. "Principies e Techniques in Plant Virology", Van Nostrand-Reinhold, New York.[00368] Techniques for inoculating viruses to plants can be found in Foster and Taylor, eds. "Plant Virology Protocols: From Virus Isolation to Transgenic Resistance (Methods in Molecular Biology (Humana Pr), Vol 81)", Humana Press, 1998; Maramorosh and Koprowski, eds. "Methods in Virology" 7 vols, Academic Press, New York 1967-1984; Hill, S.A. "Methods in Plant Virology", Blackwell, Oxford, 1984; Walkey, D.G.A. "Applied Plant Virology", Wiley, New York, 1985; and Kado and Agrawa, eds. "Principies and Techniques in Plant Virology", Van Nostrand-Reinhold, New York.
[00369] Além do exposto acima, o polinucleotídeo do presente pedido de patente de invenção também pode ser introduzido em um genoma de cloroplasto permitindo, dessa forma, a expressão de cloroplasto.[00369] In addition to the above, the polynucleotide of the present patent application can also be introduced into a chloroplast genome, thus allowing the expression of chloroplast.
[00370] Uma técnica para introduzir sequências de polinucleotídeo exógeno no genoma dos cloroplastos é conhecida. Essa técnica envolve os procedimentos a seguir. Primeiro, as células das plantas são tratadas quimicamente de forma a reduzir o número de cloroplastos por célula para aproximadamente uma. Então, o polinucleotídeo exógeno é introduzido através de bombardeamento de partículas nas células com o objetivo de introduzir pelo menos uma molécula do polinucleotídeo exógeno nos cloroplastos. Os polinucleotídeos exógenos são selecionados de forma a serem integráveis no genoma do cloroplasto através de recombinação homóloga que é prontamente efetuada pelas enzimas inerentes ao cloroplasto. Com essa finalidade, o polinucleotídeo exógeno inclui, além de um gene de interesse, pelo menos uma extensão do polinucleotídeo que é derivada do genoma do cloroplasto. Além disso, o polinucleotídeo exógeno inclui um marcador selecionável que serve, pelos procedimentos de seleção sequencial, para verificar se todas ou se substancialmente todas as cópias dos genomas do cloroplasto, após essa seleção, incluirão o polinucleotídeo exógeno. Detalhes adicionais relacionados a essa técnica são encontrados nas Patentes NorteAmericanas N° 4.945.050 e 5.693.507 que são incorporadas aqui por referência. Dessa forma, um polipeptídeo pode ser produzindo pelo sistema de expressão de proteína do cloroplasto e se integra à membrana interna do cloroplasto.[00370] A technique for introducing exogenous polynucleotide sequences into the chloroplast genome is known. This technique involves the following procedures. First, plant cells are chemically treated in order to reduce the number of chloroplasts per cell to approximately one. Then, the exogenous polynucleotide is introduced by bombarding particles in the cells with the aim of introducing at least one molecule of the exogenous polynucleotide into the chloroplasts. The exogenous polynucleotides are selected so that they can be integrated into the chloroplast genome through homologous recombination that is promptly carried out by the enzymes inherent to the chloroplast. To that end, the exogenous polynucleotide includes, in addition to a gene of interest, at least one extension of the polynucleotide that is derived from the chloroplast genome. In addition, the exogenous polynucleotide includes a selectable marker that serves, by sequential selection procedures, to verify whether all or substantially all copies of the chloroplast genomes, after this selection, will include the exogenous polynucleotide. Additional details related to this technique are found in North American Patents No. 4,945,050 and 5,693,507 which are incorporated herein by reference. Thus, a polypeptide can be produced by the chloroplast protein expression system and integrates with the internal membrane of the chloroplast.
[00371] Uma vez que os processos que aumentam a eficiência no uso do nitrogênio, eficiência no uso de fertilizante, teor de óleo, produção, produção de semente, produção da fibra, qualidade da fibra, comprimento da fibra, taxa de crescimento, biomassa, vigor e/ou tolerância ao estresse abiótico de uma planta podem envolver múltiplos genes que agem aditivamente ou em sinergia (vide, p.ex., em Quesda et al., Planta Physiol. 130:951-063, 2002), o presente pedido de patente de invenção também prevê a expressão de uma pluralidade de polinucleotídeos exógenos em uma planta hospedeira única para, desta forma, alcançar efeito superior no teor de óleo, produção, taxa de crescimento, biomassa, vigor e/ou tolerância ao estresse abiótico de uma planta.[00371] Since the processes that increase the efficiency in the use of nitrogen, efficiency in the use of fertilizer, oil content, production, seed production, fiber production, fiber quality, fiber length, growth rate, biomass , vigor and / or tolerance to abiotic stress in a plant may involve multiple genes that act additively or in synergy (see, eg, in Quesda et al., Planta Physiol. 130: 951-063, 2002), the present The invention patent application also provides for the expression of a plurality of exogenous polynucleotides in a single host plant, thereby achieving a superior effect on oil content, production, growth rate, biomass, vigor and / or tolerance to abiotic stress. a plant.
[00372] A expressão de uma pluralidade de polinucleotídeos exógenos em uma única planta hospedeira pode ser efetuada cointroduzindo-se múltiplas estruturas de ácido nucléico, cada uma incluindo um polinucleotídeo exógeno diferente, em uma única célula vegetal. A célula transformada pode, então, ser regenerada em uma planta madura utilizando os métodos descritos acima.[00372] The expression of a plurality of exogenous polynucleotides in a single host plant can be carried out by co-introducing multiple nucleic acid structures, each including a different exogenous polynucleotide, in a single plant cell. The transformed cell can then be regenerated into a mature plant using the methods described above.
[00373] Alternativamente, a expressão de uma pluralidade de polinucleotídeos exógenos em uma única planta hospedeira pode ser efetuada cointroduzindo-se, em uma única célula da planta, uma única estrutura de ácido nucléico incluindo uma pluralidade de diferentes polinucleotídeos exógenos. Essa estrutura pode ser desenhada com uma única sequência promotora que pode transcrever um RNA mensageiro policistrônico incluindo todas as sequências diferentes de polinucleotídeo exógeno. A fim de permitir a cotradução dos polipeptídeos diferentes codificados pelo RNA mensageiro policistrônica, as sequências de polinucleotídeos podem ser interligadas através de uma sequência do local interno de entrada do ribossomo (IRES I internal ribosome entry site) que facilita a tradução das sequência de polinucleotideo posicionadas a jusante da sequência do IRES. Nesse caso, uma molécula de RNA policistrônico transcrita que codifica os diferentes polipeptídeos descritos acima será traduzida tanto no terminal 5' que tem o cap quanto nas duas sequências internas do IRES da molécula de RNA policistrônico para, assim, produzir todos os diferentes polipeptídeos na célula. Alternativamente, a estrutura pode incluir diversas sequências promotoras, cada uma ligada a uma sequência de polinucleotídeo exógeno diferente.Alternatively, the expression of a plurality of exogenous polynucleotides in a single host plant can be carried out by co-introducing, in a single cell of the plant, a single nucleic acid structure including a plurality of different exogenous polynucleotides. This structure can be designed with a single promoter sequence that can transcribe a polycistronic messenger RNA including all different sequences of exogenous polynucleotide. In order to allow the co-translation of the different polypeptides encoded by the polycistronic messenger RNA, the polynucleotide sequences can be interconnected through a sequence of the internal ribosome entry site (IRES I internal ribosome entry site) that facilitates the translation of the positioned polynucleotide sequences downstream of the IRES sequence. In this case, a transcribed polycistronic RNA molecule that encodes the different polypeptides described above will be translated both at the 5 'end that has the cap and in the two internal IRES sequences of the polycistronic RNA molecule to thus produce all the different polypeptides in the cell . Alternatively, the structure can include several promoter sequences, each linked to a different exogenous polynucleotide sequence.
[00374] A célula da planta transformada com a estrutura, incluindo uma pluralidade de polinucleotídeos exógenos diferentes, pode ser regenerada em uma planta madura utilizando os métodos descritos acima.[00374] The plant cell transformed with the structure, including a plurality of different exogenous polynucleotides, can be regenerated in a mature plant using the methods described above.
[00375] Alternativamente, a expressão de uma pluralidade de polinucleotídeos exógenos em uma única planta hospedeira pode ser efetuada introduzindo diferentes estruturas de ácido nucleico, incluindo polinucleotídeos exógenos diferentes, em uma pluralidade de plantas. As plantas transformadas regeneradas podem, então, ser cruzadas e a progênie resultante selecionada para obter traços superiores de tolerância ao estresse abiótico, eficiência no uso da água, eficiência no uso de fertilizante, crescimento, biomassa, produção e/ou vigor, utilizando técnicas convencionais de melhoramento de plantas.Alternatively, the expression of a plurality of exogenous polynucleotides in a single host plant can be effected by introducing different nucleic acid structures, including different exogenous polynucleotides, in a plurality of plants. The regenerated transformed plants can then be crossed and the resulting progeny selected to obtain superior traits of tolerance to abiotic stress, efficiency in the use of water, efficiency in the use of fertilizer, growth, biomass, production and / or vigor, using conventional techniques of plant breeding.
[00376] De acordo com algumas aplicações do presente pedido de patente de invenção, o método compreende, ainda, o cultivo da planta expressando o polinucleotideo exógeno sob estresse abiótico.[00376] According to some applications of the present patent application, the method further comprises the cultivation of the plant expressing the exogenous polynucleotide under abiotic stress.
[00377] Exemplos não limitantes de condições de estresse abiótico incluem salinidade, estresse osmótico, seca, privação de água, excesso de água (p.ex., inundação, encharcamento), etiolação, baixa temperatura (p.ex., estresse ao frio), alta temperatura, toxicidade por metais pesados, anaerobiose, deficiência de nutrientes, excesso de nutrientes, poluição atmosférico e irradiação UV.[00377] Non-limiting examples of abiotic stress conditions include salinity, osmotic stress, drought, water deprivation, excess water (eg, flooding, waterlogging), etiolation, low temperature (eg, cold stress ), high temperature, heavy metal toxicity, anaerobiosis, nutrient deficiency, excess nutrients, atmospheric pollution and UV irradiation.
[00378] De acordo com algumas aplicações do presente pedido de patente de invenção, o método ainda compreendendo o crescimento da planta expressando o polinucleotideo exógeno em condições limitantes do fertilizante (p.ex., condições limitantes de nitrogênio). Os exemplos não limitantes incluem o crescimento da planta nos solos com baixo teor de nitrogênio (40-50% de nitrogênio do teor presente em condições normais e ideais), ou mesmo em deficiência de nitrogênio severa (0 a 10% de nitrogênio do teor presente em condições normais e ideais).[00378] According to some applications of the present patent application, the method further comprising plant growth expressing the exogenous polynucleotide under fertilizer limiting conditions (e.g., nitrogen limiting conditions). Non-limiting examples include plant growth in soils with low nitrogen content (40-50% nitrogen content present under normal and ideal conditions), or even in severe nitrogen deficiency (0 to 10% nitrogen content present under normal and ideal conditions).
[00379] Dessa forma, o presente pedido de patente de invenção abrange plantas que expressam de forma exógena o(s) polinucleotídeo(s), as estruturas de ácido nucléico e/ou o(s) polipeptídeo(s) do presente pedido de patente de invenção.[00379] Accordingly, the present patent application covers plants that exogenously express the polynucleotide (s), nucleic acid structures and / or the polypeptide (s) of the present patent application of invention.
[00380] Uma vez expresso dentro da célula da planta ou de toda a planta, o nível do polipeptídeo codificado pelo polinucleotídeo exógeno pode ser determinado por métodos bem conhecidos na técnica, como ensaios de atividade, Western blots utilizando anticorpos capazes de se ligarem especificamente ao polipeptídeo, Ensaio Imunoabsorvente Ligado à Enzima (ELISA I enzymelinked immuno sorbent assay), radioimunoensaios (RIA 1 radio-immuno-assays), imunohistoquímica, imunocitoquímica, imunofluorescência e outros métodos semelhantes.[00380] Once expressed within the plant cell or the entire plant, the level of the polypeptide encoded by the exogenous polynucleotide can be determined by methods well known in the art, such as activity assays, Western blots using antibodies capable of specifically binding to the polypeptide, Enzyme-Linked Immunoabsorbent Assay (ELISA I enzymelinked immuno sorbent assay), radioimmunoassays (RIA 1 radio-immuno-assays), immunohistochemistry, immunocytochemistry, immunofluorescence and other similar methods.
[00381] Métodos para determinar o nível do RNA transcrito do polinucleotídeo exógeno na planta são bem conhecidos na técnica e incluem, p.ex., análise de Northern blot, análise de reação em cadeia da polimerase com transcriptase reversa (RT-PCR 1 reverse transcription polymerase chain reaction) (incluindo RT-PCR quantitativa, semiquantitativa ou em tempo real) e hibridização in situ para RNA.[00381] Methods for determining the level of the transcribed RNA of the exogenous polynucleotide in the plant are well known in the art and include, for example, Northern blot analysis, polymerase chain reaction analysis with reverse transcriptase (RT-PCR 1 reverse transcription polymerase chain reaction) (including quantitative, semi-quantitative or real-time RT-PCR) and in situ hybridization to RNA.
[00382] As informações e anotações da sequência não cobertas pelos presentes ensinamentos podem ser aproveitados em favor do melhoramento clássico. Assim, os dados da subsequência daqueles polinucleotídeos descritos acima podem ser utilizados como marcadores para seleção assistida pelo marcador (MAS 1 marker assisted selection), na qual um marcador é utilizado para seleção indireta de um determinante ou determinantes genético(s) de um traço de interesse (p.ex., biomassa, taxa de crescimento, teor de óleo, produção, tolerância ao estresse abiótico, eficiência no uso da água, eficiência no uso do nitrogênio e/ou eficiência no uso de fertilizantes). Os dados do ácido nucléico dos presentes ensinamentos (sequência de DNA ou RNA) podem conter ou estar ligados a sítios polimórficos ou a marcadores genéticos no genoma como o polimorfismo do comprimento do fragmento de restrição (RFLP 1 restriction fragment length polymorphism), microsatélites e polimorfismo de nucleotídeo único (SNP 1 single nucleotide polymorphism), impressão genética (DFP 1 DNA fingerprinting), polimorfismo do comprimento de fragmentos amplificados (AFLP 1 amplified fragment length polymorphism), polimorfismo do nível de expressão, polimorfismo do polipeptídeo codificado e qualquer outro polimorfismo na sequência de DNA ou de RNA.[00382] The information and notes of the sequence not covered by the present teachings can be used in favor of the classic improvement. Thus, the subsequence data of those polynucleotides described above can be used as markers for marker assisted selection (MAS 1 marker assisted selection), in which a marker is used for indirect selection of a determinant or genetic determinants (s) of a trait of interest (eg, biomass, growth rate, oil content, production, tolerance to abiotic stress, water use efficiency, nitrogen use efficiency and / or fertilizer use efficiency). The nucleic acid data of the present teachings (DNA or RNA sequence) may contain or be linked to polymorphic sites or genetic markers in the genome such as the restriction fragment length polymorphism (RFLP 1 restriction fragment length polymorphism), microsatellites and polymorphism single nucleotide polymorphism), genetic imprinting (DFP 1 DNA fingerprinting), amplified fragment length polymorphism (AFLP 1 amplified fragment length polymorphism), expression level polymorphism, encoded polypeptide polymorphism and any other polymorphism in DNA or RNA sequence.
[00383] Exemplos de seleções assistidas do marcador incluem, mas não se limitam à seleção de um traço morfológico (p.ex., um gene que afete a forma, a coloração, a esterilidade masculina ou a resistência como a presença ou a ausência de aresta, coloração da bainha da folha, altura, cor do grão, aroma do arroz); seleção de um traço bioquímico (p.ex., um gene que codifique uma proteína que possa ser extraída e observada; p.ex., isozimas e proteínas de reserva); seleção de um traço biológico (p.ex., (raças patogênicas ou biotipos de insetos baseados no patógeno hospedeiro ou a interação com o parasita hospedeiro pode ser utilizada como um marcador desde que a constituição genética de um organismo possa afetar sua susceptibilidade a patógenos ou parasitas).[00383] Examples of assisted marker selections include, but are not limited to, the selection of a morphological trait (eg, a gene that affects shape, color, male sterility or resistance such as the presence or absence of edge, leaf sheath color, height, grain color, rice aroma); selection of a biochemical trait (eg, a gene that encodes a protein that can be extracted and observed; eg, isozymes and reserve proteins); selection of a biological trait (eg, (pathogenic breeds or insect biotypes based on the host pathogen or interaction with the host parasite) can be used as a marker as long as the genetic makeup of an organism can affect its susceptibility to pathogens or parasites).
[00384] Os polinucleotídeos e polipeptídeos descritos acima podem ser utilizados em uma ampla variedade de plantas econômicas, de forma segura e eficiente em termos de custo.[00384] The polynucleotides and polypeptides described above can be used in a wide variety of economic plants, safely and cost-effectively.
[00385] Linhagens vegetais que expressam de forma exógena o polinucleotídeo ou o polipeptídeo do presente pedido de patente de invenção são triadas para identificar aquelas que mostram o maior aumento da característica desejada da planta.[00385] Vegetable strains that exogenously express the polynucleotide or polypeptide of the present patent application are screened to identify those that show the greatest increase in the desired characteristic of the plant.
[00386] Portanto, de acordo com uma aplicação adicional do presente pedido de patente de invenção, é fornecido um método de avaliação de uma característica de uma planta, o método compreendendo: (a) expressar em uma planta ou em uma parte respectiva a estrutura de ácido nucleico de algumas aplicações do presente pedido de patente de invenção (descrita acima); e (b) avaliar uma característica de uma planta em comparação com uma planta do tipo selvagem do mesmo tipo (p.ex, uma mesma espécie, p.ex., tendo o mesmo genótipo, exceto se não transformada com as biomoléculas reivindicadas); avaliando, assim, a característica da planta.[00386] Therefore, according to a further application of the present application for a patent, a method of evaluating a characteristic of a plant is provided, the method comprising: (a) expressing in a plant or in a respective part the structure nucleic acid from some applications of the present application (described above); and (b) to evaluate a characteristic of a plant in comparison with a wild type plant of the same type (eg, the same species, eg, having the same genotype, except if not transformed with the claimed biomolecules); thus evaluating the characteristic of the plant.
[00387] De acordo com um aspecto de algumas aplicações do presente pedido de patente de invenção, é fornecido um método para crescimento de uma colheita, compreendendo a semeadura de sementes e/ou plantio de mudas de uma planta transformada com os polinucleotídeos exógenos do presente pedido de patente de invenção, por exemplo, os polinucleotídeos que codificam o polipeptídeo de algumas aplicações do presente pedido de patente de invenção, caracterizado pela planta ser derivada de plantas selecionadas com, pelo menos, uma característica selecionada do grupo constituído por aumento da eficiência no uso do nitrogênio, aumento de tolerância ao estresse abiótico, aumento da biomassa, aumento da taxa de crescimento, aumento do vigor, aumento da produção e aumento da produção ou qualidade em comparação com uma planta não transformada.[00387] In accordance with an aspect of some applications of the present patent application, a method is provided for growing a crop, comprising sowing seeds and / or planting seedlings of a plant transformed with the present polynucleotides patent application, for example, the polynucleotides encoding the polypeptide for some applications of the present patent application, characterized in that the plant is derived from selected plants with at least one characteristic selected from the group consisting of increased efficiency in the nitrogen use, increased tolerance to abiotic stress, increased biomass, increased growth rate, increased vigor, increased production and increased production or quality compared to an unprocessed plant.
[00388] De acordo com algumas aplicações do presente pedido de patente de invenção, o método de cultivo de uma colheita compreende a semeadura de sementes e/ou o plantio de mudas de uma planta transformada com um polinucleotídeo exógeno compreendendo uma sequência de ácido nucleico que codifica um polipetídeo, pelo menos, cerca de 80%, pelo menos, cerca de 81%, pelo menos, cerca de 82%, pelo menos, cerca de 83%, pelo menos, cerca de 84%, pelo menos, cerca de 85%, pelo menos, cerca de 86%, pelo menos, cerca de 87%, pelo menos, cerca de 88%, pelo menos, cerca de 89%, pelo menos, cerca de 90%, pelo menos, cerca de 91%, pelo menos, cerca de 92%, pelo menos, cerca de 93%, pelo menos, cerca de 94%, pelo menos, cerca de 95%, pelo menos, cerca de 96%, pelo menos, cerca de 97%, pelo menos, cerca de 98%, pelo menos, cerca de 99%, p.ex., 100% idêntica ao polipetídeo definido nas ID SEQ. N° 470-762, 3706-5858, 5860-5910, 5912, 5914-5923, 5925-6046 ou 6047, caracterizado pela planta ser derivada de plantas selecionadas com, pelo menos, uma característica selecionada do grupo constituído por aumento da eficiência no uso do nitrogênio, aumento de tolerância ao estresse abiótico, aumento da biomassa, aumento da taxa de crescimento, aumento do vigor, aumento da produção e aumento da produção ou qualidade da fibra e aumento do teor de óleo em comparação com uma planta não transformada, aumentando, desta forma, a colheita.[00388] According to some applications of the present patent application, the method of cultivating a crop comprises sowing seeds and / or planting seedlings of a plant transformed with an exogenous polynucleotide comprising a nucleic acid sequence that encodes a polypeptide at least about 80%, at least about 81%, at least about 82%, at least about 83%, at least about 84%, at least about 85 at least about 86%, at least about 87%, at least about 88%, at least about 89%, at least about 90%, at least about 91%, at least about 92%, at least about 93%, at least about 94%, at least about 95%, at least about 96%, at least about 97%, at least , about 98%, at least about 99%, e.g., 100% identical to the polypeptide defined in SEQ ID. N ° 470-762, 3706-5858, 5860-5910, 5912, 5914-5923, 5925-6046 or 6047, characterized by the plant being derived from selected plants with at least one characteristic selected from the group consisting of increased efficiency in the nitrogen use, increased tolerance to abiotic stress, increased biomass, increased growth rate, increased vigor, increased production and increased fiber production or quality and increased oil content compared to an unprocessed plant, thus increasing the harvest.
[00389] De acordo com algumas aplicações do presente pedido de patente de invenção, o método de cultivo de uma colheita compreende a semeadura de sementes e/ou o plantio de mudas de uma planta transformada com um polinucleotídeo exógeno compreendendo a sequência de ácido nucleico pelo menos, cerca de 80%, pelo menos, cerca de 81%, pelo menos, cerca de 82%, pelo menos, cerca de 83%, pelo menos, cerca de 84%, pelo menos, cerca de 85%, pelo menos, cerca de 86%, pelo menos, cerca de 87%, pelo menos, cerca de 88%, pelo menos, cerca de 89%, pelo menos, cerca de 90%, pelo menos, cerca de 91%, pelo menos, cerca de 92%, pelo menos, cerca de 93%, pelo menos, cerca de 94%, pelo menos, cerca de 95%, pelo menos, cerca de 96%, pelo menos, cerca de 97%, pelo menos, cerca de 98%, pelo menos, cerca de 99%, p.ex., 100% idêntica ao polipetídeo definido nas ID SEQ. N° 1-469, 763-3704 ou 3705, caracterizado pela planta ser derivada de plantas selecionadas com, pelo menos, uma característica selecionada do grupo constituído por aumento da eficiência no uso do nitrogênio, aumento de tolerância ao estresse abiótico, aumento da biomassa, aumento da taxa de crescimento, aumento do vigor, aumento da produção e aumento da produção ou qualidade da fibra e aumento do teor de óleo em comparação com uma planta não transformada, aumentando, desta forma, a colheita.[00389] According to some applications of the present patent application, the method of cultivating a crop comprises sowing seeds and / or planting seedlings of a plant transformed with an exogenous polynucleotide comprising the nucleic acid sequence by at least about 80%, at least about 81%, at least about 82%, at least about 83%, at least about 84%, at least about 85%, at least about 86%, at least about 87%, at least about 88%, at least about 89%, at least about 90%, at least about 91%, at least about 92% at least about 93%, at least about 94%, at least about 95%, at least about 96%, at least about 97%, at least about 98% at least about 99%, e.g., 100% identical to the polypeptide defined in SEQ IDs. No. 1-469, 763-3704 or 3705, characterized by the plant being derived from selected plants with at least one characteristic selected from the group consisting of increased efficiency in the use of nitrogen, increased tolerance to abiotic stress, increased biomass , increased growth rate, increased vigor, increased production and increased fiber production or quality and increased oil content compared to an unprocessed plant, thereby increasing the harvest.
[00390] O efeito do transgene (o polinucleotídeo exógeno que codifica o polipeptídeo) sobre a tolerância ao estresse abiótico pode ser determinado utilizando métodos conhecidos, conforme detalhado abaixo e na seção Exemplos a seguir.[00390] The effect of the transgene (the exogenous polynucleotide that encodes the polypeptide) on tolerance to abiotic stress can be determined using known methods, as detailed below and in the Examples section below.
[00391] Tolerância ao estresse abiótico - Plantas transformadas (isto é, expressando o transgene) e não transformadas (tipo selvagem) são expostas a uma condição de estresse abiótico, como privação de água, temperatura subótima (baixa temperatura, temperatura elevada), deficiência de nutrientes, excesso de nutrientes, uma condição de estresse causada pelo sal, estresse osmótico, toxicidade por metais pesados, anaerobiose, poluição atmosférica e irradiação UV.[00391] Abiotic stress tolerance - Transformed (that is, expressing the transgene) and untransformed (wild type) plants are exposed to an abiotic stress condition, such as water deprivation, suboptimal temperature (low temperature, high temperature), deficiency of nutrients, excess of nutrients, a stress condition caused by salt, osmotic stress, heavy metal toxicity, anaerobiosis, air pollution and UV irradiation.
[00392] Ensaio de tolerância à salinidade - Espera-se que plantas transgênicas com tolerância a concentrações elevadas de sal apresentem melhor germinação, vigor da muda ou crescimento em condições com níveis elevados de sal. O estresse por sal pode ser efetuado de muitas maneiras como, p.ex., irrigando as plantas com uma solução hiperosmótica, cultivando as plantas hidroponicamente em uma solução de cultivo hiperosmótica (p.ex., solução de Hoagland), ou submetendo as plantas à cultura em meio de crescimento hiperosmótico [p.ex., meio de Murashige-Skoog (meio MS) a 50%] . Como diferentes plantas variam consideravelmente em sua tolerância à salinidade, a concentração de sal na água de irrigação, na solução de crescimento ou no meio de crescimento pode ser ajustada de acordo com as características específicas do cultivar ou variedade específica da planta, de forma a infligir um efeito leve ou moderado sobre a fisiologia e/ou morfologia das plantas (para conhecer as diretrizes com relação à concentração apropriada, consulte, Bernstein e Kafkafi, Root Growth Under Salinity Stress In: Plant Roots, The Hidden Half 3rd ed. Waisel Y, Eshel A e Kafkafi U. (editors) Marcel Dekker Inc., New York, 2002 e a referência lá contida).[00392] Salinity tolerance test - It is expected that transgenic plants with tolerance to high salt concentrations will show better germination, seedling vigor or growth under conditions with high salt levels. Salt stress can be carried out in many ways such as, for example, irrigating plants with a hyperosmotic solution, growing the plants hydroponically in a hyperosmotic culture solution (eg, Hoagland's solution), or subjecting the plants to culture in hyperosmotic growth medium [eg, 50% Murashige-Skoog medium (MS medium)]. As different plants vary considerably in their tolerance to salinity, the concentration of salt in the irrigation water, in the growth solution or in the growth medium can be adjusted according to the specific characteristics of the cultivar or specific variety of the plant, in order to inflict a mild or moderate effect on plant physiology and / or morphology (for guidelines on appropriate concentration, see Bernstein and Kafkafi, Root Growth Under Salinity Stress In: Plant Roots, The Hidden Half 3rd ed. Waisel Y, Eshel A and Kafkafi U. (editors) Marcel Dekker Inc., New York, 2002 and the reference contained therein).
[00393] Por exemplo, o teste de tolerância à salinidade pode ser realizado irrigando as plantas em diferentes estágios de desenvolvimento com concentrações crescentes de cloreto de sódio (p.ex., 50 mM, 100 mM, 200 mM, 400 mM de NaCl) aplicadas de baixo e de cima para garantir uma dispersão regular do sal. Após a exposição à condição de estresse, as plantas são, frequentemente, monitoradas até que os efeitos fisiológicos e/ou morfológicos apareçam nas plantas do tipo selvagem. Dessa forma, a aparência fenotípica externa, o grau de emurchecimento e o sucesso geral para atingir a maturidade e a progênie da produção são comparados entre as plantas de controle e as transgênicas.[00393] For example, the salinity tolerance test can be performed by irrigating plants at different stages of development with increasing concentrations of sodium chloride (eg 50 mM, 100 mM, 200 mM, 400 mM NaCl) applied from below and from above to ensure a regular dispersion of the salt. After exposure to the stress condition, the plants are often monitored until the physiological and / or morphological effects appear on the wild type plants. In this way, the external phenotypic appearance, the degree of wilting and the overall success in reaching maturity and the progeny of production are compared between control and transgenic plants.
[00394] Os parâmetros de tolerância quantitativos medidos incluem, mas não estão limitados ao peso úmido e seco médio, à taxa de crescimento, ao tamanho da folha, à cobertura foliar (área foliar geral), ao peso das sementes geradas, ao tamanho médio das sementes e ao número de sementes produzidas por planta. As plantas transformadas que não exibem efeitos fisiológicos e/ou morfológicos substanciais, ou que exibem maior biomassa do que as plantas do tipo selvagem, são identificadas como plantas tolerantes ao estresse abiótico.[00394] The quantitative tolerance parameters measured include, but are not limited to, the average wet and dry weight, the growth rate, the leaf size, the leaf cover (general leaf area), the weight of the seeds generated, the average size of seeds and the number of seeds produced per plant. Transformed plants that do not exhibit substantial physiological and / or morphological effects, or that exhibit greater biomass than wild-type plants, are identified as plants tolerant to abiotic stress.
[00395] Teste de tolerância osmótica - Os ensaios de estresse osmótico (incluindo ensaios com cloreto de sódio e manitol) são realizados para determinar se um fenótipo de estresse osmótico era específico do cloreto de sódio ou se era um fenótipo relacionado ao estresse osmótico geral. As plantas tolerantes ao estresse osmótico podem ter mais tolerância à seca e/ou congelamento. Para experimentos de germinação sob estresse salino e osmótico, o meio é suplementado, p.ex., com 50 mM, 100 mM, 200 mM de NaCl ou com 100 mM, 200 mM NaCl, 400 mM de manitol.[00395] Osmotic tolerance test - Osmotic stress tests (including tests with sodium chloride and mannitol) are performed to determine whether an osmotic stress phenotype was specific to sodium chloride or whether it was a phenotype related to general osmotic stress. Plants tolerant to osmotic stress may be more tolerant of drought and / or freezing. For germination experiments under saline and osmotic stress, the medium is supplemented, eg, with 50 mM, 100 mM, 200 mM NaCl or with 100 mM, 200 mM NaCl, 400 mM mannitol.
[00396] Ensaio de tolerância à seca/Ensaio osmótico - A tolerância à seca é realizada para identificar os genes que conferem melhor sobrevida à planta depois de privação aguda de água. Para analisar se as plantas transgênicas são mais tolerantes à seca, um estresse osmótico produzido pelo osmólito sorbitol não-iônico no meio pode ser realizado. Plantas de controle e transgênicas são germinadas e cultivadas em placas de ágar em plantas por 4 dias, depois do que elas são transferidas para placas contendo 50 mM de sorbitol. O tratamento causa retardamento do crescimento, então, tanto as plantas de controle quanto as transgênicas são comparadas, medindo o peso da planta (úmida e seca), a produção e pelas taxas de crescimento medidas como o tempo para a floração.[00396] Drought tolerance test / Osmotic test - Drought tolerance is performed to identify the genes that give the best survival to the plant after acute water deprivation. To analyze whether transgenic plants are more tolerant to drought, an osmotic stress produced by the non-ionic sorbitol osmolyte in the medium can be performed. Control and transgenic plants are germinated and grown on agar plates on plants for 4 days, after which they are transferred to plates containing 50 mM sorbitol. Treatment causes growth retardation, so both control and transgenic plants are compared, measuring plant weight (wet and dry), yield and measured growth rates such as time to flowering.
[00397] Inversamente, telas secas baseadas no solo são realizadas com plantas superexpressando os polinucleotídeos detalhados acima. Sementes de plantas Arabdopsis de controle, ou de outras plantas transgênicas superexpressando o polipeptídeo do presente pedido de patente de invenção são germinadas e transferidas para vasos. O estresse à seca é obtido depois que a irrigação é interrompida, acompanhada pela colocação dos vasos em papel absorvente para melhorar a taxa de secagem do solo. As plantas transgênicas e de controle são comparadas umas com as outras quando a maioria das plantas de controle desenvolvem emurchecimento grave. As plantas recebem água novamente depois de obter uma fração significativa das plantas de controle exigindo emurchecimento grave. As plantas são classificadas em comparação com os controles em relação a cada um dos dois critérios: tolerância às condições de seca e recuperação (sobrevida) após a reirrigação.[00397] Conversely, dry screens based on soil are made with plants overexpressing the polynucleotides detailed above. Seeds from Arabdopsis control plants, or other transgenic plants overexpressing the polypeptide of the present patent application are germinated and transferred to pots. Drought stress is obtained after irrigation is stopped, accompanied by placing the pots on absorbent paper to improve the rate of soil drying. Transgenic and control plants are compared to each other when most control plants develop severe wilting. The plants receive water again after obtaining a significant fraction of the control plants requiring severe wilting. The plants are classified in comparison with the controls in relation to each of the two criteria: tolerance to drought conditions and recovery (survival) after re-irrigation.
[00398] Tolerância ao estresse por frio - Para analisar o estresse por frio, plantas maduras (25 dias de idade) são transferidas para câmaras a 4°C por 1 ou 2 semanas, com luz constitutiva. Posteriormente, as plantas são devolvidas à estufa. Duas semanas depois, os danos causados pelo período de resfriamento, resultando no retardamento do crescimento e em outros fenótipos, são comparados entre as plantas tanto de controle quanto transgênicas, medindo o peso da planta (úmida e seca) e comparando as taxas de crescimento medidas como o tempo para a floração, o tamanho da planta, a produção e parâmetros semelhantes.[00398] Cold stress tolerance - To analyze cold stress, mature plants (25 days old) are transferred to chambers at 4 ° C for 1 or 2 weeks, with constitutive light. Subsequently, the plants are returned to the greenhouse. Two weeks later, the damage caused by the cooling period, resulting in growth retardation and other phenotypes, is compared between both control and transgenic plants, measuring the weight of the plant (wet and dry) and comparing the measured growth rates such as time to flowering, plant size, yield and similar parameters.
[00399] Tolerância ao estresse por calor - A tolerância ao estresse por calor é alcançada expondo as plantas a temperaturas acima de 34 °C por um determinado período. A tolerância da planta é examinada depois de, transferir as plantas de volta para 22 °C para recuperação e avaliação depois de 5 dias em relação aos controles internos (plantas não-transgênicas) ou plantas não expostas nem ao estresse por frio nem ao estresse por calor.[00399] Tolerance to heat stress - Tolerance to heat stress is achieved by exposing plants to temperatures above 34 ° C for a certain period. The tolerance of the plant is examined after transferring the plants back to 22 ° C for recovery and evaluation after 5 days in relation to internal controls (non-transgenic plants) or plants not exposed to either cold stress or stress. heat.
[00400] Eficiência no uso da água - pode ser determinada como a biomassa produzida por transpiração unitária. Para analisar a WUE, o teor de água relativo da folha pode ser medido em plantas de controle e transgênicas. O peso fresco (FW 1 fresh weight) é registrado imediatamente; então, as folhas são colocadas por 8 horas em água destilada em temperatura ambiente no escuro e o peso túrgido (TW 1 turgid weight) é registrado. O peso seco (DW 1 dry weight) total é registrado depois da secagem das folhas a 60 °C a um peso constante. O teor relativo de água (RWC 1 relative water content) é calculado de acordo com a seguinte Fórmula I:
Fórmula I
RWC = [(FW - DW) / (TW - DW)] x 100[00400] Efficiency in the use of water - can be determined as the biomass produced by unit transpiration. To analyze WUE, the relative water content of the leaf can be measured in control and transgenic plants. The fresh weight (FW 1 fresh weight) is recorded immediately; then, the leaves are placed for 8 hours in distilled water at room temperature in the dark and the turgid weight (TW 1 turgid weight) is recorded. The total dry weight (DW 1 dry weight) is recorded after drying the leaves at 60 ° C at a constant weight. The relative water content (RWC 1 relative water content) is calculated according to the following Formula I:
Formula I
RWC = [(FW - DW) / (TW - DW)] x 100
[00401] Eficiência no uso de fertilizantes - Para analisar se as plantas transgênicas são mais responsivas aos fertilizantes, as plantas são cultivadas em placas de ágar ou vasos com uma quantidade limitada de fertilizante, conforme descrito, p.ex., nos Exemplos 18-20 abaixo e em Yanagisawa et al (Proc Natl Acad Sci EUA. 2004; 101:7833-8). As plantas são analisadas quanto ao seu tamanho geral, tempo para a floração, produção, teor de proteína do broto e/ou grão. Os parâmetros verificados são o tamanho geral da planta madura, seu peso úmido e seco, o peso das sementes geradas, o tamanho médio da semente e o número de sementes produzidas por planta. Outros parâmetros que podem ser testados são: o teor de clorofila das folhas (como o status do nitrogênio da planta e o grau de verdura da folha está altamente correlacionado), o teor de aminoácidos e de proteína total das sementes ou de outras partes da planta como as folhas ou os brotos, o teor de óleo, etc. Semelhantemente, ao invés de fornecer nitrogênio em quantidades limitantes, fosfato ou potássio podem ser adicionados em concentrações crescentes. Novamente os mesmos parâmetros medidos são os mesmos listados acima. Dessa forma, a eficiência no uso do nitrogênio (NUE), a eficiência da utilização do fosfato (PUE I phosphate use efficiency) e a eficiência da utilização de potássio (KUE I potassium use efficiency) são avaliadas, verificando a capacidade das plantas transgênicas de se desenvolverem sob condições de restrição de nutrientes.[00401] Efficiency in the use of fertilizers - To analyze whether transgenic plants are more responsive to fertilizers, the plants are grown on agar plates or pots with a limited amount of fertilizer, as described, eg, in Examples 18- 20 below and in Yanagisawa et al (Proc Natl Acad Sci USA. 2004; 101: 7833-8). The plants are analyzed for their general size, time for flowering, production, protein content of the sprout and / or grain. The parameters verified are the general size of the mature plant, its wet and dry weight, the weight of the seeds generated, the average seed size and the number of seeds produced per plant. Other parameters that can be tested are: the chlorophyll content of the leaves (such as the nitrogen status of the plant and the degree of greenness of the leaf is highly correlated), the amino acid and total protein content of the seeds or other parts of the plant such as leaves or buds, oil content, etc. Similarly, instead of supplying nitrogen in limiting quantities, phosphate or potassium can be added in increasing concentrations. Again the same measured parameters are the same as those listed above. In this way, the efficiency in the use of nitrogen (NUE), the efficiency of the use of phosphate (PUE I phosphate use efficiency) and the efficiency of the use of potassium (KUE I potassium use efficiency) are evaluated, verifying the capacity of transgenic plants of develop under conditions of nutrient restriction.
[00402] Eficiência no uso do nitrogênio - Para analisar se as plantas transgênicas (p.ex., plantas Arabidopsis) são mais responsivas ao nitrogênio, as plantas são cultivadas em 0,75-3 mM (condições de deficiência de nitrogênio) ou 6-10 mM (concentração de nitrogênio adequada). Permite-se que as plantas cresçam por 25 dias adicionais ou até a produção de semente. Então, as plantas são analisadas quanto ao seu tamanho geral, tempo para a floração, produção, teor de proteína do broto e/ou do grão/semente. Os parâmetros verificados podem ser o tamanho geral da planta madura, seu peso úmido e seco, o peso das sementes geradas, o tamanho médio da semente e o número de sementes produzidas por planta. Outros parâmetros que podem ser testados são: o teor de clorofila das folhas (como o status do nitrogênio da planta e o grau de verdura da folha está altamente correlacionado), o teor de aminoácidos e de proteína total das sementes ou de outras partes da planta como as folhas ou os brotos o teor de óleo. As plantas transformadas que não exibem efeitos fisiológicos e/ou morfológicos substanciais, ou que exibem níveis maiores dos parâmetros medidos do que as plantas do tipo selvagem, são identificadas como plantas eficientes na utilização do nitrogênio.[00402] Efficiency in the use of nitrogen - To analyze whether transgenic plants (eg, Arabidopsis plants) are more responsive to nitrogen, the plants are grown at 0.75-3 mM (nitrogen deficiency conditions) or 6 -10 mM (adequate nitrogen concentration). Plants are allowed to grow for an additional 25 days or until seed production. Then, the plants are analyzed for their general size, time for flowering, production, sprout and / or grain / seed protein content. The verified parameters can be the general size of the mature plant, its wet and dry weight, the weight of the seeds generated, the average size of the seed and the number of seeds produced per plant. Other parameters that can be tested are: the chlorophyll content of the leaves (such as the nitrogen status of the plant and the degree of greenness of the leaf is highly correlated), the amino acid and total protein content of the seeds or other parts of the plant like the leaves or the buds the oil content. Transformed plants that do not exhibit substantial physiological and / or morphological effects, or that exhibit higher levels of the measured parameters than wild-type plants, are identified as nitrogen-efficient plants.
[00403] Ensaio de eficiência no uso do nitrogênio utilizando plântulas - O ensaio é realizado de acordo com Yanagisawa-S. et al. com pequenas modificações ("Metabolic engineering with Dofl transcription factor in plants: Improved nitrogen assimilation e growth under low-nitrogen conditions" Proc. Natl. Acad. Sci. EUA 101, 7833-7838). Brevemente, as plantas transgênicas que são cultivadas por 7-10 dias em 0,5 x MS [MurashigeSkoog] suplementadas com um agente de seleção são transferidas para duas condições limitantes de nitrogênio: O meio MS no qual a concentração de nitrogênio combinada (NH4NO3 e KNO3) era de 0,75 mM (condições de deficiência de nitrogênio) ou de 6-15 mM (concentração de nitrogênio adequada). Permitiu-se que as plantas crescessem por 30-40 dias adicionais e, então, foram fotografadas, removidas individualmente do Ágar (o broto sem as raízes) e pesadas imediatamente (peso fresco) para análise estatística posterior. Estruturas para as quais somente sementes T1 estão disponíveis são semeadas em meio seletivo e pelo menos 20 mudas (cada uma representando um evento de transformação independente) são cuidadosamente transferidas para o meio limitante de nitrogênio. Para estruturas nas quais sementes T2 estão disponíveis, eventos de transformação diferentes são analisadas. Geralmente, 20 plantas selecionadas aleatoriamente de cada evento são transferidas para o meio limitante de nitrogênio e permite-se que elas cresçam por 3-4 semanas adicionais e são pesadas individualmente no final daquele período. As plantas transgênicas são comparadas às plantas de controle cultivadas paralelamente sob as mesmas condições. Plantas transgênicas falsas expressando o gene repórter uidA (GUS) sob o mesmo promotor ou plantas transgênicas carregando o mesmo promotor mas sem um gene repórter são utilizadas como controle.[00403] Efficiency test in the use of nitrogen using seedlings - The test is carried out according to Yanagisawa-S. et al. with minor modifications ("Metabolic engineering with Dofl transcription factor in plants: Improved nitrogen assimilation and growth under low-nitrogen conditions" Proc. Natl. Acad. Sci. USA 101, 7833-7838). Briefly, transgenic plants that are grown for 7-10 days in 0.5 x MS [MurashigeSkoog] supplemented with a selection agent are transferred to two nitrogen-limiting conditions: The MS medium in which the combined nitrogen concentration (NH4NO3 and KNO3) was 0.75 mM (nitrogen deficient conditions) or 6-15 mM (adequate nitrogen concentration). The plants were allowed to grow for an additional 30-40 days and were then photographed, removed individually from the Agar (the sprout without the roots) and weighed immediately (fresh weight) for further statistical analysis. Structures for which only T1 seeds are available are sown in a selective medium and at least 20 seedlings (each representing an independent transformation event) are carefully transferred to the nitrogen-limiting medium. For structures in which T2 seeds are available, different transformation events are analyzed. Generally, 20 plants selected at random from each event are transferred to the nitrogen-limiting medium and allowed to grow for an additional 3-4 weeks and are weighed individually at the end of that period. Transgenic plants are compared to control plants grown in parallel under the same conditions. False transgenic plants expressing the uidA reporter gene (GUS) under the same promoter or transgenic plants carrying the same promoter but without a reporter gene are used as controls.
[00404] Determinação do nitrogênio - O procedimento para a determinação da concentração de N (nitrogênio) nas partes estruturais das plantas envolve o método de digestão de persulfato de potássio para converter o N orgânico em NO3- (Purcell e King 1996 Argon. J. 88:111-113), a redução mediada de Cd-modificada de NO3- a NO2- (Vodovotz 1996 Biotechniques 20:390-394) e a medição de nitrito pelo ensaio de Griess (Vodovotz 1996, supra). Os valores de absorvência são medidos a 550 nm em relação a uma curva padrão de NaNO2. O procedimento é descrito em detalhes em Samonte et al. 2006 Agron. J. 98:168-176.[00404] Determination of nitrogen - The procedure for determining the concentration of N (nitrogen) in the structural parts of plants involves the method of digestion of potassium persulfate to convert organic N to NO3- (Purcell and King 1996 Argon. J. 88: 111-113), the mediated reduction of Cd-modified NO3- to NO2- (Vodovotz 1996 Biotechniques 20: 390-394) and the measurement of nitrite by the Griess assay (Vodovotz 1996, supra). The absorbance values are measured at 550 nm in relation to a standard NaNO2 curve. The procedure is described in detail in Samonte et al. 2006 Agron. J. 98: 168-176.
[00405] Testes de germinação - Os testes de germinação comparam o percentual de sementes de plantas transgênicas que poderiam completar o processo de germinação ao percentual de sementes das planas de controle que são tratadas da mesma maneira. Condições normais são consideradas, p.ex., incubações a 22 °C sob ciclos diários de 22 horas de luz e 2 horas de escuro. A avaliação da germinação e do vigor da muda é realizada entre 4 e 14 dias após o plantio. O meio basal é o meio MS a 50% (Murashige e Skoog, 1962 Plant Physiology 15, 473-497).[00405] Germination tests - Germination tests compare the percentage of seeds from transgenic plants that could complete the germination process to the percentage of seeds from the control planes that are treated in the same way. Normal conditions are considered, eg, incubations at 22 ° C under daily cycles of 22 hours of light and 2 hours of darkness. The evaluation of germination and seedling vigor is carried out between 4 and 14 days after planting. The basal medium is the 50% MS medium (Murashige and Skoog, 1962 Plant Physiology 15, 473-497).
[00406] A germinação também é verificada em condições desfavoráveis como o frio (incubação a temperaturas inferiores a 10 °C ao invés de 22 °C) ou utilizando soluções para inibição da semente que contenham concentrações elevadas de um osmólito como o sorbitol (em concentrações de 50 mM, 100 mM, 200 mM, 300 mM, 500 mM e até 1000 mM) ou aplicando concentrações crescentes de sal (de 50 mM, 100 mM, 200 mM, 300 mM, 500 mM de NaCl).[00406] Germination is also verified in unfavorable conditions such as cold (incubation at temperatures below 10 ° C instead of 22 ° C) or using solutions for inhibiting the seed that contain high concentrations of an osmolyte such as sorbitol (in concentrations 50 mM, 100 mM, 200 mM, 300 mM, 500 mM and up to 1000 mM) or by applying increasing concentrations of salt (from 50 mM, 100 mM, 200 mM, 300 mM, 500 mM NaCl).
[00407] O efeito do transgene sobre o vigor, a taxa de crescimento, a biomassa, a produção e/ou o teor de óleo da planta pode ser determinado utilizando métodos conhecidos.[00407] The effect of the transgene on the vigor, growth rate, biomass, production and / or oil content of the plant can be determined using known methods.
[00408] Vigor da planta - O vigor da planta pode ser calculado pelo aumento dos parâmetros de crescimento como a área de folha, o comprimento das fibras, o diâmetro da roseta, o peso fresco da planta e parâmetros semelhantes por período.[00408] Vigor of the plant - The vigor of the plant can be calculated by increasing the growth parameters such as leaf area, fiber length, rosette diameter, fresh weight of the plant and similar parameters per period.
[00409] Taxa de crescimento -A taxa de crescimento pode ser medida utilizando a análise digital de plantas cultivadas. Por exemplo, as imagens das plantas cultivadas em estufa com base no terreno podem ser capturadas a cada 3 dias e a área da roseta pode ser calculada por análise digital. O crescimento da área da roseta é calculado utilizando a diferença da área da roseta entre os dias de amostragem dividida pela diferença em dias entre as amostras.[00409] Growth rate -The growth rate can be measured using the digital analysis of cultivated plants. For example, images of greenhouse-grown plants based on the terrain can be captured every 3 days and the area of the rosette can be calculated by digital analysis. The growth of the rosette area is calculated using the difference in the rosette area between the sampling days divided by the difference in days between the samples.
[00410] A avaliação da taxa de crescimento pode ser realizada medindo a biomassa produzida da planta, o tamanho da folha ou o comprimento da raiz por período (pode ser medido em cm2 por dia de área de folha).[00410] The growth rate assessment can be performed by measuring the biomass produced from the plant, the size of the leaf or the length of the root per period (can be measured in cm2 per day of leaf area).
[00411] A área de crescimento relativo pode ser calculada utilizando a Fórmula II.
Fórmula II:
Área da taxa de crescimento relativo = Coeficiente de regressão da área ao longo do ciclo de tempo.[00411] The area of relative growth can be calculated using Formula II.
Formula II:
Area of relative growth rate = Area regression coefficient over the time cycle.
[00412] Assim, a taxa da área de crescimento relativo está em unidades de 1/dia e a taxa de crescimento do comprimento está em unidades de 1/dia.[00412] Thus, the rate of the relative growth area is in units of 1 / day and the rate of growth in length is in units of 1 / day.
[00413] Produção de semente -A avaliação da produção de semente por planta pode ser realizada medindo a quantia (peso ou tamanho) ou quantidade (isto é, o número) de sementes secas produzidas e colhidas de 8-16 plantas e dividido pelo número de plantas.[00413] Seed production -The evaluation of seed production per plant can be carried out by measuring the amount (weight or size) or quantity (that is, the number) of dry seeds produced and harvested from 8-16 plants and divided by the number of plants.
[00414] Por exemplo, as sementes totais de 8-16 plantas podem ser coletadas e pesadas utilizando, p.ex., uma balança analítica, e o peso total pode ser dividido pelo número de plantas. A produção de semente por área de cultivo pode ser calculado da mesma maneira levando em consideração a área de cultivo determinada para uma única planta. O aumento da produção de semente por área de cultivo pode ser alcançado aumentando a produção de semente por planta, e/ou aumentando o número de plantas capazes de serem cultivadas em uma determinada área.[00414] For example, the total seeds of 8-16 plants can be collected and weighed using, for example, an analytical balance, and the total weight can be divided by the number of plants. Seed production by cultivation area can be calculated in the same way taking into account the cultivation area determined for a single plant. Increasing seed production per cultivation area can be achieved by increasing seed production per plant, and / or increasing the number of plants capable of being cultivated in a given area.
[00415] Além disso, a produção de semente pode ser determinado através do peso de 1000 sementes. O peso de 1000 sementes pode ser determinado como segue: as sementes são espalhadas em uma bandeja de vidro e uma fotografia é tirada. Cada amostra é pesada e, então, utilizando a análise digital, o número de sementes em cada amostra é calculado.[00415] In addition, seed production can be determined through the weight of 1000 seeds. The weight of 1000 seeds can be determined as follows: the seeds are spread on a glass tray and a photograph is taken. Each sample is weighed and then, using digital analysis, the number of seeds in each sample is calculated.
[00416] As 1000 sementes pesadas podem ser calculadas utilizando a Fórmula III:
Fórmula III:
Peso de 1000 Sementes = número de sementes na amostra/peso da amostra X 1000[00416] The 1000 weighed seeds can be calculated using Formula III:
Formula III:
Weight of 1000 Seeds = number of seeds in the sample / weight of the sample X 1000
[00417] O Índice de Colheita pode ser calculado utilizando a Fórmula IV.
Fórmula IV:
Índice de colheita = Produção médio da semente por planta / Peso seco médio.[00417] The Harvest Index can be calculated using Formula IV.
Formula IV:
Harvest index = Average seed production per plant / Average dry weight.
[00418] Concentração de proteína no grão - O teor de proteína no grão (g de proteína no grão m-2) é estimado como o produto da massa do grão N (g de N do m-2) multiplicado pela taxa de conversão de N/proteína de k-5,13 (Mosse 1990, supra). A concentração de proteína no grão é estimada como a relação do teor de proteína no grão por massa unitária do grão (g de proteína no grão kg-1 do grão).[00418] Protein concentration in the grain - The protein content in the grain (g of protein in the grain m-2) is estimated as the product of the mass of grain N (g of N of m-2) multiplied by the conversion rate of N / k-5.13 protein (Mosse 1990, supra). The protein concentration in the grain is estimated as the ratio of the protein content in the grain per unit mass of the grain (g of protein in the grain kg-1 of the grain).
[00419] Comprimento das fibras - O comprimento das fibras pode ser medido utilizando um fibrógrafo. O sistema de fibrógrafo foi utilizado para computar o comprimento em termos de comprimento "Médio da Metade Superior". A média da metade superior (UHM 1 upper half mean) é o comprimento médio da metade mais longa da distribuição das fibras. O fibrógrafo mede o comprimento em comprimentos de envergadura em um determinado ponto percentual (http://www (ponto) cottoninc (ponto) com/ClassificationofCotton/?Pg=4#Length).[00419] Length of fibers - The length of fibers can be measured using a fibrograph. The fibrograph system was used to compute the length in terms of "Upper Half Average" length. The average of the upper half (UHM 1 upper half mean) is the average length of the longest half of the fiber distribution. The fibrograph measures the length in wingspan lengths at a certain percentage point (http: // www (dot) cottoninc (dot) with / ClassificationofCotton /? Pg = 4 # Length).
[00420] De acordo com algumas aplicações do presente pedido de patente de invenção, o aumento da produção de milho pode ser manifestado como um ou mais dos seguintes itens: aumento do número de plantas por área de cultivo, aumento do número de espigas por planta, aumento do número de fileiras por espiga, número de grãos por fileira da espiga, o peso do grão, o peso de mil grãos (peso por 1000), comprimento/diâmetro da espiga, aumento do teor de óleo por grão e aumento do teor de amido por grão[00420] According to some applications of the present patent application, the increase in corn production can be manifested as one or more of the following items: increase in the number of plants per cultivation area, increase in the number of ears per plant , increase in the number of rows per ear, number of grains per row of ear, the weight of the grain, the weight of a thousand grains (weight per 1000), length / diameter of the ear, increased oil content per grain and increased content starch per grain
[00421] Conforme mencionado, o aumento da produção da planta pode ser determinado por vários parâmetros. Por exemplo, o aumento da produção de arroz pode ser manifestado por um aumento de um ou mais dos seguintes itens: número de plantas por área de cultivo, número de panículas por planta, número de espiguetas por panícula, número de flores por panícula, aumento da taxa de enchimento da semente, aumento do peso por mil grãos (peso por 1000), aumento do teor de óleo por semente, aumento do teor de amido por semente, entre outros. Um aumento na produção também pode resultar na arquitetura modificada, ou pode ocorrer por causa da arquitetura modificada.[00421] As mentioned, the increase in plant production can be determined by several parameters. For example, the increase in rice production can be manifested by an increase in one or more of the following items: number of plants per cultivation area, number of panicles per plant, number of spikelets per panicle, number of flowers per panicle, increase the seed filling rate, increased weight per thousand grains (weight per 1000), increased oil content per seed, increased starch content per seed, among others. An increase in production can also result in the modified architecture, or it can occur because of the modified architecture.
[00422] Semelhantemente, o aumento da produção da soja pode ser manifestado por um aumento de um ou mais dos seguintes itens: número de plantas por área de cultivo, número de vagens por planta, número de sementes por vagem, aumento da taxa de enchimento da semente, aumento no peso de 1000 sementes (peso por 1000), redução da dilaceração das vagens, aumento do teor de óleo por semente, aumento do teor de proteínas pro semente, entre outros. Um aumento na produção também pode resultar na arquitetura modificada, ou pode ocorrer por causa da arquitetura modificada.[00422] Similarly, the increase in soybean production can be manifested by an increase in one or more of the following items: number of plants per cultivation area, number of pods per plant, number of seeds per pod, increased filling rate of the seed, increase in the weight of 1000 seeds (weight per 1000), reduction of the tearing of the pods, increase of the oil content per seed, increase of the protein content for the seed, among others. An increase in production can also result in the modified architecture, or it can occur because of the modified architecture.
[00423] O aumento da produção da canola pode ser manifestado por um aumento de um ou mais dos seguintes itens: número de plantas por área de cultivo, número de vagens por planta, número de sementes por vagem, aumento da taxa de enchimento da semente, aumento no peso de 1000 sementes (peso por 1000), redução da dilaceração das vagens, aumento do teor de óleo por semente, entre outros. Um aumento na produção também pode resultar na arquitetura modificada, ou pode ocorrer por causa da arquitetura modificada.[00423] The increase in canola production can be manifested by an increase in one or more of the following items: number of plants per cultivation area, number of pods per plant, number of seeds per pod, increase in the seed filling rate , increase in the weight of 1000 seeds (weight per 1000), reduction in the tearing of the pods, increase in the oil content per seed, among others. An increase in production can also result in the modified architecture, or it can occur because of the modified architecture.
[00424] O aumento da produção do algodão pode ser manifestado por um aumento de um ou mais dos seguintes itens: número de plantas por área de cultivo, número de cápsulas por planta, número de sementes por cápsula, aumento da taxa de enchimento da semente, aumento no peso de mil sementes (peso por 1000), aumento do teor de óleo por semente, melhora do comprimento das fibras, resistência das fibras, entre outros. Um aumento na produção também pode resultar na arquitetura modificada, ou pode ocorrer por causa da arquitetura modificada.[00424] The increase in cotton production can be manifested by an increase of one or more of the following items: number of plants per cultivation area, number of capsules per plant, number of seeds per capsule, increase in the seed filling rate , an increase in the weight of a thousand seeds (weight per 1000), an increase in the oil content per seed, an improvement in the length of the fibers, fiber resistance, among others. An increase in production can also result in the modified architecture, or it can occur because of the modified architecture.
[00425] Teor de óleo - O teor de óleo de uma planta pode ser determinado pela extração do óleo da semente ou da porção vegetal da planta. Brevemente, os lipídeos (óleo) podem ser removidos da planta (p.ex., semente) moendo o tecido da planta na presença de solventes específicos (p.ex., hexano ou éter de petróleo) e extraindo o óleo em um extrator continuo. A análise indireta do teor de óleo pode ser realizada utilizando vários métodos conhecidos como a Espectroscopia de Ressonância Magnética Nuclear (NMR 1 nuclear magnetic resonance), que mede a energia de ressonância absorvida pelos átomos de hidrogênio no estado líquido da amostra [Vide, p.ex., Conway TF. e Earíe FR., 1963, Journal of the American Oil Chemists' Society; Springer Berlin / Heidelberg, ISSN: 0003-021X (Impresso) 1558-9331 (Online)] ; a Espectroscopia no Infravermelho Próximo (NI near infrared), que utiliza a absorção de energia infravermelha próxima (1100-2500 nm) pela amostra; e um método descrito no W0/2001/023884, que é baseado na extração de óleo com solvente, evaporando o solvente em uma corrente gasosa que forma partículas de óleo e direcionando uma luz para a corrente de gás e nas partículas de óleo, que forma uma luz refletida detectável.[00425] Oil content - The oil content of a plant can be determined by extracting the oil from the seed or the plant portion of the plant. Soon, lipids (oil) can be removed from the plant (eg, seed) by grinding the plant tissue in the presence of specific solvents (eg, hexane or petroleum ether) and extracting the oil in a continuous extractor . The indirect analysis of the oil content can be performed using several methods known as Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy (NMR 1 nuclear magnetic resonance), which measures the resonance energy absorbed by the hydrogen atoms in the liquid state of the sample [See, p. e.g., Conway TF. and Earíe FR., 1963, Journal of the American Oil Chemists' Society; Springer Berlin / Heidelberg, ISSN: 0003-021X (Print) 1558-9331 (Online)]; the Near Infrared Spectroscopy (NI near infrared), which uses the absorption of near infrared energy (1100-2500 nm) by the sample; and a method described in W0 / 2001/023884, which is based on the extraction of oil with solvent, evaporating the solvent in a gaseous stream that forms oil particles and directing a light into the gas stream and in the oil particles, which forms detectable reflected light.
[00426] Dessa forma, o presente pedido de patente de invenção é de alto valor agrícola para promover a produção de culturas comercialmente desejadas (p.ex., biomassa de um órgão vegetal como a madeira do choupo, ou de um órgão reprodutor como o número de sementes ou a biomassa da semente).[00426] Thus, the present application for a patent for invention is of high agricultural value to promote the production of commercially desired crops (eg, biomass from a plant organ such as poplar wood, or from a reproductive organ such as number of seeds or seed biomass).
[00427] Quaisquer das plantas transgênicas descritas acima ou partes delas podem ser processadas para produzir um alimento, uma ração, proteína ou preparação de óleo, como para animais ruminantes.[00427] Any of the transgenic plants described above or parts of them can be processed to produce a food, feed, protein or oil preparation, as for ruminant animals.
[00428] As plantas transgênicas descritas acima, que exibem um aumento do teor de óleo, podem ser utilizadas para produzir óleo vegetal (extraindo o óleo da planta).[00428] The transgenic plants described above, which exhibit an increase in the oil content, can be used to produce vegetable oil (extracting the oil from the plant).
[00429] O óleo vegetal (incluindo o óleo da semente e/ou o óleo da porção vegetal) produzido de acordo com o método do presente pedido de patente de invenção pode ser combinado com uma variedade de outros ingredientes. Os ingredientes específicos incluídos em um produto são determinados de acordo com a utilização pretendido. Produtos exemplares incluem ração animal, matéria-prima para modificação química, plástico biodegradável, produto alimentício misturado, óleo edível, biocombustível, óleo de cozinha, lubrificante, biodiesel, salgadinhos, cosméticos e matériaprima para processo de fermentação. Produtos exemplares a serem incorporados no óleo vegetal incluem rações animais, produtos alimentícios humanos como salgadinhos extrudados, pães, como um agente de ligação aos alimentos, rações para aquacultura, misturas fermentáveis, suplementos alimentares, bebidas desportivas, barras alimentícias nutricionais, suplementos multivitamínicos, bebidas dietéticas e cereais.[00429] Vegetable oil (including seed oil and / or vegetable portion oil) produced according to the method of the present patent application can be combined with a variety of other ingredients. The specific ingredients included in a product are determined according to the intended use. Exemplary products include animal feed, raw material for chemical modification, biodegradable plastic, mixed food product, edible oil, biofuel, cooking oil, lubricant, biodiesel, snacks, cosmetics and raw materials for the fermentation process. Exemplary products to be incorporated into vegetable oil include animal feed, human food products such as extruded snacks, breads, as a food binding agent, aquaculture feed, fermentable mixtures, food supplements, sports drinks, nutritional food bars, multivitamin supplements, beverages dietary products and cereals.
[00430] De acordo com algumas aplicações do presente pedido de patente de invenção, o óleo compreende um óleo de semente.[00430] According to some applications of the present patent application, the oil comprises a seed oil.
[00431] De acordo com algumas aplicações ddo presente pedido de patente de invenção , o óleo compreende um óleo da porção vegetal (o óleo da porção vegetal da planta).[00431] According to some applications of the present patent application, the oil comprises an oil from the plant portion (the oil from the plant portion of the plant).
[00432] De acordo com algumas aplicações do presente pedido de patente de invenção, a célula de planta forma uma parte da planta.[00432] According to some applications of the present patent application, the plant cell forms a part of the plant.
[00433] De acordo com outra aplicação do presente pedido de patente de invenção, é fornecido um alimento ou ração, compreendendo as plantas ou uma parte respectiva do presente pedido de patente de invenção.[00433] According to another application of the present application for a patent, a food or feed is provided, comprising the plants or a respective part of the present application for a patent.
[00434] Conforme utilizado aqui, o termo "aproximadamente" refere-se a ± 10%.[00434] As used herein, the term "approximately" refers to ± 10%.
[00435] Os termos "compreende", "compreendendo", "inclui", "incluindo", "apresentando" e suas conjugações significam "incluindo, mas não se limitando a".[00435] The terms "comprises", "comprising", "includes", "including", "presenting" and their conjugations mean "including, but not limited to".
[00436] O termo "consiste de" significa "incluindo e limitado(a) a".[00436] The term "consists of" means "including and limited to".
[00437] O termo "consistindo essencialmente de" significa que a composição, método ou estrutura pode incluir ingredientes, etapas e/ou partes adicionais, mas somente se os ingredientes, etapas e/ou partes adicionais não alterarem materialmente as características básicas e novas da composição, método ou estrutura reivindicado.[00437] The term "consisting essentially of" means that the composition, method or structure may include additional ingredients, steps and / or parts, but only if the additional ingredients, steps and / or parts do not materially alter the basic and new characteristics of the composition, method or structure claimed.
[00438] Conforme utilizada aqui, a forma singular "um", "uma" e "o/a" incluem referências no plural, exceto se o contexto claramente especificar o contrário. P.ex., o termo "um composto" ou "pelo menos um composto" pode incluir uma pluralidade de compostos, incluindo misturas deles.[00438] As used here, the singular form "um", "uma" and "o / a" include references in the plural, unless the context clearly specifies otherwise. For example, the term "a compound" or "at least one compound" can include a plurality of compounds, including mixtures of them.
[00439] Ao longo do presente pedido, várias aplicações do presente pedido de patente de invenção podem ser apresentadas em formato variado. Deve-se compreender que a descrição em formato variado é meramente para conveniência e brevidade e não deve ser considerada como uma limitação inflexível do escopo do presente pedido de patente de invenção. Portanto, a descrição de uma variedade deve ser considerada como tendo especificamente revelado todas as subvariações possíveis, bem como os valores numéricos individuais dentro daquela variação. Por exemplo, a descrição de uma variação como a de 1 a 6 deve ser considerada como tendo especificamente revelado subvariações como de 1 a 3, de 1 a 4, de 1 a 5, de 2 a 4, de 2 a 6, de 3 a 6, etc., bem como números individuais dentro daquela variação, p.ex., 1, 2, 3, 4, 5 e 6. Isso se aplica independente da amplitude da variação.[00439] Throughout the present application, various applications of the present invention patent application can be presented in varied format. It should be understood that the description in varying format is purely for convenience and brevity and should not be considered as an inflexible limitation on the scope of the present application for an invention patent. Therefore, the description of a variety should be considered as having specifically revealed all possible subvariations, as well as the individual numerical values within that variation. For example, the description of a variation such as 1 to 6 should be considered to have specifically revealed subvariations such as 1 to 3, 1 to 4, 1 to 5, 2 to 4, 2 to 6, 3 to 6, etc., as well as individual numbers within that range, eg, 1, 2, 3, 4, 5 and 6. This applies regardless of the range of the range.
[00440] Sempre que uma variação numérica for indicada no presente documento, isso significa incluir qualquer numeral citado (fracional ou integral) dentro da variação indicada. As frases "variando/varia entre" um primeiro número indicado e um segundo número indicado e "variando/varia de" um primeiro número indicado "a" a um segundo número indicado são utilizadas aqui intercambiavelmente e significam incluir o primeiro e o segundo números indicados e todos os numerais fracionais e integrais entre eles.[00440] Whenever a numerical variation is indicated in this document, this means including any quoted numeral (fractional or integral) within the indicated variation. The phrases "varying / varies between" a first indicated number and a second indicated number and "varying / varies from" a first indicated number "to" to a second indicated number are used interchangeably here and are meant to include the first and second indicated numbers and all fractional and integral numerals between them.
[00441] Conforme utilizado aqui, o termo "método" refere-se a maneiras, meios, técnicas e procedimentos para realizar uma determinada tarefa incluindo, mas não se limitando àquelas maneiras, meios, técnicas e procedimentos sejam conhecidas, ou prontamente desenvolvidas a partir de maneiras, meios, técnicas e procedimentos conhecidos por profissionais das técnicas química, farmacológica, biológica, bioquímica e médica.[00441] As used herein, the term "method" refers to ways, means, techniques and procedures for performing a given task including, but not limited to, those ways, means, techniques and procedures that are known, or readily developed from in ways, means, techniques and procedures known to professionals in the chemical, pharmacological, biological, biochemical and medical techniques.
[00442] Deve-se observar que determinadas características do presente pedido de patente de invenção, que são, para fins de esclarecimento, descritas no contexto de aplicações separadas, também podem ser apresentadas em combinação em uma única aplicação. Inversamente, várias características do presente pedido de patente de invenção, que são, para propósitos de brevidade, descritas no contexto de uma única aplicação, também podem ser apresentadas separadamente ou em qualquer subcombinação adequada ou da forma apropriada em qualquer outra aplicação descrita do presente pedido de patente de invenção. Determinadas características descritas no contexto de várias aplicações não devem ser consideradas características essenciais dessas aplicações, a menos que a aplicação seja inoperante sem esses elementos.[00442] It should be noted that certain features of the present application for an invention patent, which are, for the sake of clarity, described in the context of separate applications, can also be presented in combination in a single application. Conversely, various features of the present invention application, which are, for the sake of brevity, described in the context of a single application, can also be presented separately or in any suitable subcombination or in the appropriate manner in any other application described in the present application. of patent of invention. Certain characteristics described in the context of various applications should not be considered essential characteristics of those applications, unless the application is inoperative without these elements.
[00443] Várias aplicações e aspectos do presente pedido de patente de invenção são delineados acima e, conforme reivindicado na seção de reivindicações abaixo, encontram suporte experimental nos exemplos a seguir.[00443] Various applications and aspects of the present patent application are outlined above and, as claimed in the claims section below, find experimental support in the following examples.
[00444] Agora faz-se referência aos exemplos a seguir que, juntamente com as descrições acima, ilustram algumas aplicações do presente pedido de patente de invenção de forma não limitante.[00444] Now reference is made to the following examples which, together with the above descriptions, illustrate some applications of the present invention patent application in a non-limiting way.
[00445] Geralmente, a nomenclatura utilizada no presente documento e os procedimentos laboratoriais utilizados no presente pedido de patente de invenção incluem técnicas moleculares, bioquímicas, microbiológicas e de DNA recombinante. Essas técnicas são explicadas minuciosamente na literatura. Vide, p.ex., "Molecular Cloning: A laboratory Manual" Sambrook et al., (1989); "Current Protocols in Molecular Biology" Volumes 1-111 Ausubel, R. M., ed. (1994); Ausubel et al., "Current Protocols in Molecular Biology", John Wiley and Sons, Baltimore, Maryland (1989); Perbal, "A Practical Guide to Molecular Cloning", John Wiley & Sons, New York (1988); Watson et al., "Recombinant DNA", Scientific American Books, New York; Birren et al. (eds) "Genome Analysis: A Laboratory Manual Series", Vols. 1-4, Cold Spring Harbor Laboratory Press, New York (1998); metodologias, conforme definidas nas Patentes Norte-Americanas N° 4.666.828; 4.683.202; 4.801.531; 5.192.659 e 5.272.057; "Cell Biology: A Laboratory Handbook", Volumes I-III Cellis, J. E., ed. (1994); "Current Protocols in Immunology" Volumes I-III Coligan J. E., ed. (1994); Stites et al. (eds), "Basic and Clinicai Immunology" (8th Edition), Appleton & Lange, Norwalk, CT (1994); Mishell and Shiigi (eds), "Selected Methods in Cellular Immunology", W. H. Freeman and Co., New York (1980); imunoensaios disponíveis são extensivamente descritos na literatura científica e de patentes, vide, p.ex., as Patentes Norte-Americanas N° 3.791.932; 3.839.153; 3.850.752; 3.850.578; 3.853.987; 3.867.517; 3.879.262; 3.901.654; 3.935.074; 3.984.533; 3.996.345; 4.034.074; 4.098.876; 4.879.219; 5.011.771 e 5.281.521;
"Oligonucleotide Synthesis" Gait, M. J., ed. (1984); "Nucleic Acid Hybridization" Hames, B. D., and Higgins S. J., eds. (1985); "Transcription and Translation" Hames, B. D., and Higgins S. J., Eds. (1984); "Animal Cell Culture" Freshney, R. I., ed. (1986); "Immobilized Cells and Enzymes" IRL Press, (1986); "A Practical Guide to Molecular Cloning" Perbal, B., (1984) and "Methods in Enzymology" Vol. 1-317, Academic Press; "PCR Protocols: A Guide To Methods And Applications", Academic Press, San Diego, CA (1990); Marshak et al., "Strategies for Proteína Purification and Characterization - A Laboratory Course Manual" CSHL Press (1996); todos os quais são incorporados por referência como se totalmente estabelecidos no presente documento. Outras referências gerais são apresentadas ao longo do presente documento. Acredita-se que os procedimentos descritos nessas obras sejam bem conhecidos na técnica e são fornecidos para a conveniência do leitor. Todas as informações contidas nelas são incorporadas aqui por referência.[00445] Generally, the nomenclature used in this document and the laboratory procedures used in the present application for a patent include molecular, biochemical, microbiological and recombinant DNA techniques. These techniques are explained in detail in the literature. See, eg, "Molecular Cloning: A laboratory Manual" Sambrook et al., (1989); "Current Protocols in Molecular Biology" Volumes 1-111 Ausubel, RM, ed. (1994); Ausubel et al., "Current Protocols in Molecular Biology", John Wiley and Sons, Baltimore, Maryland (1989); Perbal, "A Practical Guide to Molecular Cloning", John Wiley & Sons, New York (1988); Watson et al., "Recombinant DNA", Scientific American Books, New York; Birren et al. (eds) "Genome Analysis: A Laboratory Manual Series", Vols. 1-4, Cold Spring Harbor Laboratory Press, New York (1998); methodologies, as defined in US Patents No. 4,666,828; 4,683,202; 4,801,531; 5,192,659 and 5,272,057; "Cell Biology: A Laboratory Handbook", Volumes I-III Cellis, JE, ed. (1994); "Current Protocols in Immunology" Volumes I-III Coligan JE, ed. (1994); Stites et al. (eds), "Basic and Clinical Immunology" (8th Edition), Appleton & Lange, Norwalk, CT (1994); Mishell and Shiigi (eds), "Selected Methods in Cellular Immunology", WH Freeman and Co., New York (1980); available immunoassays are extensively described in the scientific and patent literature, see, eg, U.S. Patent No. 3,791,932; 3,839,153; 3,850,752; 3,850,578; 3,853,987; 3,867,517; 3,879,262; 3,901,654; 3,935,074; 3,984,533; 3,996,345; 4,034,074; 4,098,876; 4,879,219; 5,011,771 and 5,281,521;
"Oligonucleotide Synthesis" Gait, MJ, ed. (1984); "Nucleic Acid Hybridization" Hames, BD, and Higgins SJ, eds. (1985); "Transcription and Translation" Hames, BD, and Higgins SJ, Eds. (1984); "Animal Cell Culture" Freshney, RI, ed. (1986); "Immobilized Cells and Enzymes" IRL Press, (1986); "A Practical Guide to Molecular Cloning" Perbal, B., (1984) and "Methods in Enzymology" Vol. 1-317, Academic Press; "PCR Protocols: A Guide To Methods And Applications", Academic Press, San Diego, CA (1990); Marshak et al., "Strategies for Protein Purification and Characterization - A Laboratory Course Manual" CSHL Press (1996); all of which are incorporated by reference as if fully set out in this document. Other general references are presented throughout this document. The procedures described in these works are believed to be well known in the art and are provided for the convenience of the reader. All information contained therein is incorporated herein by reference.
[00446] Extração de RNA -Tecidos cultivados em diversas condições de crescimento (conforme descrito abaixo) foram amostrados e o RNA foi extraído utilizando Reagente TRIzol da Invitrogen [http://www (ponto) invitrogen (ponto) com/content (ponto)cfm?pageid=469] . Aproximadamente 30-50 mg de tecido foram coletados das amostradas. Os tecidos pesados foram triturados utilizando pilão e almofariz em nitrogênio líquido e ressuspensos em 500g1 de Reagente TRIzol. Ao lisado homogeneizado, 100g1 de clorofórmio foram adicionados seguidos por precipitação utilizando isopropanol e duas lavagens com etanol a 75%. O RNA foi eluído em 30g1 de água livre de RNase. As amostras de RNA foram limpas utilizando o protocolo de limpeza como minikit RNeasy da Qiagen de acordo com o protocolo do fabricante (QIAGEN Inc, CA EUA). Para conveniência, cada tipo de tecido com informações de expressão de microarranjo recebeu uma Identificação do conjunto da expressão.[00446] RNA extraction - Fabrics grown under various growing conditions (as described below) were sampled and RNA was extracted using Invitrogen's TRIzole Reagent [http: // www (dot) invitrogen (dot) com / content (dot) cfm? pageid = 469]. Approximately 30-50 mg of tissue was collected from those sampled. The heavy tissues were crushed using liquid nitrogen pestle and mortar and resuspended in 500g1 of TRIzol Reagent. To the homogenized lysate, 100 g of chloroform were added followed by precipitation using isopropanol and two washes with 75% ethanol. The RNA was eluted in 30g1 of RNase-free water. The RNA samples were cleaned using the cleaning protocol as Qiagen's RNeasy minikit according to the manufacturer's protocol (QIAGEN Inc, CA USA). For convenience, each type of tissue with microarray expression information received an Identification of the expression set.
[00447] Análise de correlação - foi realizada para genes selecionados, de acordo com algumas aplicações do presente pedido de patente de invenção, nos quais os parâmetros caracterizados (parâmetros medidos de acordo com as Identidades de correlação) foram utilizados como "eixo X" para a correlação com o transcriptoma do tecido que foi utilizado como "eixo Y". Para cada gene e parâmetro medido, foi calculado um coeficiente de correlação "R", utilizando a correlação de Ervilharson junto de um valor-p para a significância da correlação. Quando o coeficiente de correlação (R) entre os níveis de uma expressão de gene em um determinado tecido e um desempenho fenotípico através de ecotipos/variedade/híbrido é alto em valor absoluto (entre 0,5-1), há uma associação entre o gene (especificamente o nível de expressão desse gene) e a característica fenotípica (p.ex., aumento na produção, taxa de crescimento, eficiência no uso do nitrogênio, tolerância ao estresse abiótico e semelhantes).[00447] Correlation analysis - was performed for selected genes, according to some applications of the present patent application, in which the characterized parameters (parameters measured according to the correlation identities) were used as "X-axis" for the correlation with the tissue transcriptome that was used as the "Y axis". For each gene and parameter measured, a correlation coefficient "R" was calculated, using Ervilharson's correlation together with a p-value for the significance of the correlation. When the correlation coefficient (R) between the levels of a gene expression in a given tissue and a phenotypic performance through ecotypes / variety / hybrid is high in absolute value (between 0.5-1), there is an association between the gene (specifically the level of expression of that gene) and the phenotypic characteristic (eg, increase in production, growth rate, efficiency in the use of nitrogen, tolerance to abiotic stress and the like).
[00448] Os presentes inventores identificaram polinucleotídeos cuja regulação ascendente de expressão respectiva em plantas aumenta a eficiência no uso do nitrogênio (NUE), a eficiência no uso de fertilizantes (FUE), a produção (p.ex., produção de sementes, produção de óleo, a qualidade e/ou quantidade de grãos), a taxa de crescimento, o vigor, a biomassa, o teor de óleo, a produção de fibra, a qualidade da fibra, o comprimento da fibra, a tolerância ao estresse abiótico (ABST) e/ou eficiência no uso da água (WUE), de uma planta.[00448] The present inventors have identified polynucleotides whose upward regulation of respective expression in plants increases efficiency in the use of nitrogen (NUE), efficiency in the use of fertilizers (FUE), production (eg, seed production, production oil content, quality and / or quantity of grains), growth rate, vigor, biomass, oil content, fiber production, fiber quality, fiber length, tolerance to abiotic stress ( ABST) and / or water use efficiency (WUE) of a plant.
[00449] Todo os conjuntos de dados da sequência de nucleotídeos utilizados aqui foram originados a partir das bases de dados disponíveis publicamente ou de sequências obtidas utilizando a tecnologia Solexa (p.ex., cevada e sorgo). Os dados da sequência de 100 espécies diferentes de planta foram introduzidos em uma base de dados abrangente, única. Outras informações na expressão de gene, anotação de proteína, enzimas e caminhos também foram incorporadas. As principais bases de dados utilizadas incluem: Genomas[00449] All nucleotide sequence data sets used here were sourced from publicly available databases or from sequences obtained using Solexa technology (eg, barley and sorghum). Sequence data for 100 different plant species was entered into a comprehensive, unique database. Other information on gene expression, protein annotation, enzymes and pathways has also been incorporated. The main databases used include: Genomes
[00450] Genoma de Arabidopsis [Genoma TAIR, versão 6 (http://www (ponto) Arabidopsis (ponto) org/)] ;
Genoma de arroz [estrutura IRGSP 4.0 (http://rgp (ponto) dna (ponto) affrc (ponto) go (ponto) jp/IRGSP/)] ;
Choupo [Populus trichocarpa, liberação 1.1 de JGI (liberação conjunta v1.0) (http://www (ponto) genome (ponto) jgi-psf (ponto) org/)] ;
Brachypodium [conjunto 4x JGI, http://www (ponto) brachpodium (ponto) org)] ;
Soja [DOE-JGI SCP, versão Glyma0 (http://www (ponto) phytozome (ponto) net/)] ;
Uva [Consórcio Público Franco-Italiano para Caracterização do Genoma de Videiras (http://www (ponto) genoscope (ponto) ens (ponto) fir /)] ;
Mamona [TIGR/J, Instituto Craig Venter, conjunto 4x [(http://msc (ponto) jevi (ponto) org/rcommunis] ;
Sorgo [DOE-JGI SCP, versão Sbil [http://www (ponto) phytozome (ponto) net/)] ;
Milho [http://milhosequence (ponto) org/] ;
Pepino [http://cucumber (ponto) genomics (ponto) org (ponto) cn/page/cucumber/index (ponto) jsp]
Tomate [http://solgenomics (ponto) net/tomato/]
Mandioca [http://www (ponto) phytozome (ponto) net/cassava (ponto) php][00450] Arabidopsis genome [TAIR genome, version 6 (http: // www (dot) Arabidopsis (dot) org /)];
Rice genome [structure IRGSP 4.0 (http: // rgp (dot) dna (dot) affrc (dot) go (dot) jp / IRGSP /)];
Poplar [Populus trichocarpa, release 1.1 of JGI (joint release v1.0) (http: // www (dot) genome (dot) jgi-psf (dot) org /)];
Brachypodium [4x JGI set, http: // www (dot) brachpodium (dot) org)];
Soy [DOE-JGI SCP, version Glyma0 (http: // www (dot) phytozome (dot) net /)];
Grape [Franco-Italian Public Consortium for Characterization of the Grape Genome (http: // www (dot) genoscope (dot) ens (dot) fir /)];
Castor bean [TIGR / J, Craig Venter Institute, 4x set [(http: // msc (dot) jevi (dot) org / rcommunis];
Sorghum [DOE-JGI SCP, Sbil version [http: // www (dot) phytozome (dot) net /)];
Corn [http: // milhosequence (dot) org /];
Cucumber [http: // cucumber (dot) genomics (dot) org (dot) cn / page / cucumber / index (dot) jsp]
Tomato [http: // solgenomics (dot) net / tomato /]
Cassava [http: // www (dot) phytozome (dot) net / cassava (dot) php]
[00451] Sequências expressas de EST e mRNA foram extraídas das seguintes bases de dados:
GenBank (http://www (ponto) ncbi (ponto) nlm (ponto) nih (ponto) gov/ Genbank/);
RefSeq (Http://www (ponto) ncbi (ponto) nlm (ponto) nih (ponto) gov/RefSeq/);
TAIR (Http://www (ponto) Arabidopsis (ponto) org/); Bases de dados de proteínas e caminhos
Uniprot [http://www (ponto) uniprot (ponto) org/] .[00451] Expressed EST and mRNA sequences were extracted from the following databases:
GenBank (http: // www (dot) ncbi (dot) nlm (dot) nih (dot) gov / Genbank /);
RefSeq (Http: // www (dot) ncbi (dot) nlm (dot) nih (dot) gov / RefSeq /);
TAIR (Http: // www (dot) Arabidopsis (dot) org /); Protein databases and pathways
Uniprot [http: // www (dot) uniprot (dot) org /].
[00452] AraCyc [http://www (ponto) Arabidopsis (ponto) org/biocyc/index (ponto) jsp] .[00452] AraCyc [http: // www (dot) Arabidopsis (dot) org / biocyc / index (dot) jsp].
[00453] ENZYME [http://expasy (ponto) org/enzyme/] .[00453] ENZYME [http: // expasy (dot) org / enzyme /].
[00454] Os conjuntos de dados de microarranjos foram baixados de:
GEO (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/geo/)
TAIR (http://www.Arabidopsis.org/).[00454] The microarray data sets were downloaded from:
GEO (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/geo/)
TAIR (http://www.Arabidopsis.org/).
[00455] Dados de microarranjos de propriedade exclusiva (VideWO2008/122980 e Exemplos 3-10 abaixo).[00455] Data from microarrays of exclusive property (VideWO2008 / 122980 and Examples 3-10 below).
[00456] Gramene [http://www (ponto) gramene (ponto) org/qt1/] . Panzea [http://www (ponto) panzea (ponto) org/index (ponto) html] .[00456] Gramene [http: // www (dot) gramene (dot) org / qt1 /]. Panzea [http: // www (dot) panzea (dot) org / index (dot) html].
[00457] Soja QTL: [http://www (ponto) soybeanbreederstoolbox(ponto) com/] .[00457] Soy QTL: [http: // www (dot) soybeanbreederstoolbox (dot) com /].
[00458] Conjunto da Base de Dados - foi elaborado para constituir uma base de dados ampla, rica, detalhada, confiável e fácil de analisar, compreendendo sequências genômicas de mRNA, EST's, DNA, publicamente disponíveis, dados de várias culturas, bem como dados de expressão genética, anotação e caminho de proteínas, dados de QTL's e outras informações relevantes.[00458] Database Set - was designed to constitute a broad, rich, detailed, reliable and easy to analyze database, comprising genomic sequences of mRNA, EST's, DNA, publicly available, data from various cultures, as well as data gene expression, annotation and protein path, QTL's data and other relevant information.
[00459] O conjunto de bases de dados compreende uma caixa de ferramentas de aprimoramento, estruturação, anotação genético e ferramentas de análise que permitem construir uma base de dados sob medida para cada projeto de descoberta genética. As ferramentas de aprimoramento e estruturação genético(a) permitem detectar confiavelmente variantes reunidas e transcritos antisenso, gerando a compreensão de vários resultados fenotípicos potenciais de um único gene. As capacidades da plataforma "LEADS" da Compugen LTD de analisar o genoma humano foram confirmadas e aceitas pela comunidade científica [vide, p.ex., "Widespread Antisense Transcription", Yelin, et al. (2003) Nature Biotechnology 21, 379- 85; "Splicing of Alu Sequences", Lev-Maor, et al. (2003) Science 300 (5623), 1288-91; "Computational analysis of alternative splicing using EST tissue information", Xie H et al. Genomics 2002] e comprovaram ser mais eficientes na genômica vegetal, também.[00459] The set of databases comprises a toolbox for improvement, structuring, genetic annotation and analysis tools that allow the construction of a tailor-made database for each genetic discovery project. The genetic enhancement and structuring tools (a) allow to reliably detect assembled variants and antisense transcripts, generating the understanding of several potential phenotypic results of a single gene. The capabilities of Compugen LTD's "LEADS" platform to analyze the human genome have been confirmed and accepted by the scientific community [see, eg, "Widespread Antisense Transcription", Yelin, et al. (2003) Nature Biotechnology 21, 379-85; "Splicing of Alu Sequences", Lev-Maor, et al. (2003) Science 300 (5623), 1288-91; "Computational analysis of alternative splicing using EST tissue information", Xie H et al. Genomics 2002] and proved to be more efficient in plant genomics, too.
[00460] Conjunto genético e agrupamento EST - Para o agrupamento genético e o agrupamento de organismos com dados disponíveis da sequência genômica (Arabidopsis, arroz, mamona, uva, brachypodium, choupo, soja, sorgo), foi utilizada a versão genômica (GANG) do LEADS. Essa ferramenta permite o agrupamento mais preciso de sequências de ESTs e mRNA no genoma e prevê a estrutura genética, bem como, eventos alternativos de agrupamento e transcrição antisenso.[00460] Genetic set and EST grouping - For the genetic grouping and the grouping of organisms with available data of the genomic sequence (Arabidopsis, rice, castor, grape, brachypodium, poplar, soy, sorghum), the genomic version (GANG) was used LEADS. This tool allows more precise grouping of ESTs and mRNA sequences in the genome and predicts the genetic structure, as well as alternative events of grouping and antisense transcription.
[00461] Para organismos sem dados completos de sequência genômica disponível, o software de agrupamento "expressed LEADS" foi aplicado.[00461] For organisms without complete data of available genomic sequence, the clustering software "expressed LEADS" was applied.
[00462] Anotação genética -Genes e proteínas previstos foram anotados conforme segue: A busca de comparação de sequências [http://blast (ponto) ncbi (ponto) nlm (ponto) nih (ponto) gov /Blast (ponto) cgi] contra todos os UniProt da planta [http://www (ponto) uniprot (ponto) org/] foi realizada. Estruturas de leitura abertas de cada transcrito putativo foram analisadas e o ORF mais longo com o número maior de homólogos foi selecionado como a proteína prevista do transcrito. As proteínas previstas foram analisadas pelo InterPro [http://www (ponto) ebi (ponto) ac (ponto) uk/interpro/] .[00462] Genetic annotation - Predicted genes and proteins were noted as follows: The search for sequence comparison [http: // blast (dot) ncbi (dot) nlm (dot) nih (dot) gov / Blast (dot) cgi] against all UniProt of the plant [http: // www (dot) uniprot (dot) org /] was carried out. Open reading structures of each putative transcript were analyzed and the longest ORF with the largest number of homologues was selected as the predicted protein of the transcript. The predicted proteins were analyzed by InterPro [http: // www (dot) ebi (dot) ac (dot) uk / interpro /].
[00463] A comparação contra proteínas das bases de dados AraCyc e ENZYME foi utilizada para mapear os transcritos previstos com os caminhos da AraCyc.[00463] The comparison against proteins from the AraCyc and ENZYME databases was used to map the predicted transcripts with the AraCyc pathways.
[00464] As proteínas previstas de diferentes espécies foram comparadas utilizando o algoritmo de comparação [http://www (ponto) ncbi (ponto) nlm (ponto) nih (ponto) gov /Blast (ponto) cgi] para validar a exatidão da sequência de proteínas prevista e para a detecção eficiente de ortólogos.[00464] The predicted proteins of different species were compared using the comparison algorithm [http: // www (dot) ncbi (dot) nlm (dot) nih (dot) gov / Blast (dot) cgi] to validate the accuracy of predicted protein sequence and for the efficient detection of orthologists.
[00465] Perfil da expressão genética - Diversas fontes de dados foram exploradas quanto ao perfil da expressão genética, a saber, dados de microarranjo e perfil de expressão digital (veja abaixo). De acordo com o perfil da expressão genética, uma análise de correlação foi realizada para identificar genes que são corregulados sob diferentes estágios de desenvolvimento e condições ambientais e associados com diferentes fenótipos.[00465] Gene expression profile - Several data sources have been explored regarding the gene expression profile, namely microarray data and digital expression profile (see below). According to the gene expression profile, a correlation analysis was performed to identify genes that are co-regulated under different stages of development and environmental conditions and associated with different phenotypes.
[00466] Conjuntos de dados de microarranjos disponíveis publicamente foram baixados dos sites TAIR e NCBI GEO, renormalizados e integrados na base de dados. O perfil de expressão é um dos mais importantes dados de recursos para identificar genes importantes para a produção.[00466] Publicly available microarray data sets were downloaded from the TAIR and NCBI GEO sites, renormalized and integrated into the database. The expression profile is one of the most important resource data for identifying important genes for production.
[00467] Um resumo digital do perfil de expressão foi compilado para cada agrupamento de acordo com todas as palavras-chave incluídas nos registros da sequência compreendendo o agrupamento. A expressão digital, também conhecida como Northern Blot eletrônico, é uma ferramenta que exibe o perfil virtual da expressão com base nas sequências EST que formam o agrupamento genético. A ferramenta apresenta o perfil da expressão de um agrupamento em termos de anatomia da planta (p.ex., o tecido/órgão no qual o gene é expresso), o estágio de desenvolvimento (os estágios de desenvolvimento nos quais um gene pode ser encontrado) e o perfil de tratamento (apresenta as condições fisiológicas sob as quais um gene é expresso, como seca, frio, infecção por patógeno, etc.). Dada a distribuição aleatória de ESTs nos diferentes agrupamentos, a expressão digital apresenta um valor de probabilidade que descreve a probabilidade de um agrupamento apresentar um total de N ESTs para conter X ESTs de uma determinada coleção de bibliotecas. Para os cálculos de probabilidade, leva-se em consideração o seguinte: a) o número de ESTs no agrupamento, b) o número de ESTs das bibliotecas envolvidas e relacionadas, c) o número geral de ESTs disponíveis representando a espécie. Desse modo, agrupamentos com baixos valores de probabilidade são altamente enriquecidos com ESTs do grupo de bibliotecas de interesse indicando uma expressão especializada.[00467] A digital summary of the expression profile was compiled for each grouping according to all keywords included in the sequence records comprising the grouping. Digital expression, also known as electronic Northern Blot, is a tool that displays the virtual profile of the expression based on the EST sequences that form the genetic grouping. The tool presents the expression profile of a cluster in terms of the anatomy of the plant (eg, the tissue / organ in which the gene is expressed), the stage of development (the stages of development in which a gene can be found ) and the treatment profile (shows the physiological conditions under which a gene is expressed, such as drought, cold, pathogen infection, etc.). Given the random distribution of ESTs in the different clusters, the digital expression has a probability value that describes the probability that a cluster will have a total of N ESTs to contain X ESTs from a given library collection. For the probability calculations, the following is taken into account: a) the number of ESTs in the cluster, b) the number of ESTs from the involved and related libraries, c) the general number of available ESTs representing the species. In this way, clusters with low probability values are highly enriched with ESTs from the group of libraries of interest indicating a specialized expression.
[00468] Recentemente, a precisão desse sistema foi demonstrada por Portnoy et al., 2009 (Analysis Of The Melon Fruit Transcriptome Based On 454 Pyrosaquencing) em: XVII Conferência de Genomas Vegetais e Animais, San Diego, CA. A análise transcriptômica com base na abundância relativa de EST's nos dados foi realizada pelo pirosaquenciamento 454 de cDNA representando o mRNA do melão. Quatorze amostras de cDNA de fita dupla obtidas de dois genótipos, dois tecidos de frutas (polpa e casca) e quatro estágios desenvolvimentais foram sequenciados. O pirosaquenciamento por GS FLX (Roche/454 Life Sciences) de amostras de cDNA não normalizadas e purificadas renderam 1.150.657 etiquetas de sequências expressas (ESTs) que se agruparam em 67.477 unigenes (32.357 singletons e 35.120 contigs). A análise dos dados obtidos contra a Base de Dados Genômica de Cucurbitáceas [http://www (ponto) icugi (ponto) org/] confirmou a exatidão do sequenciamento e do agrupamento. Padrões de expressão de genes selecionados encaixaram bem seus dados de qRT-PCR (reação de cadeia de polimerase de transcrição reversa).[00468] Recently, the accuracy of this system was demonstrated by Portnoy et al., 2009 (Analysis Of The Melon Fruit Transcriptome Based On 454 Pyrosaquencing) in: XVII Conference on Animal and Vegetable Genomes, San Diego, CA. The transcriptomic analysis based on the relative abundance of EST's in the data was performed by pyrosequencing 454 of cDNA representing the melon mRNA. Fourteen double-stranded cDNA samples obtained from two genotypes, two fruit tissues (pulp and peel) and four developmental stages were sequenced. The GS FLX pirosaquencing (Roche / 454 Life Sciences) of non-normalized and purified cDNA samples yielded 1,150,657 express sequence tags (ESTs) that were grouped into 67,477 unigenes (32,357 singletons and 35,120 contigs). The analysis of the data obtained against the Cucurbitaceae Genomic Database [http: // www (dot) icugi (dot) org /] confirmed the accuracy of the sequencing and clustering. Expression patterns of selected genes fit their qRT-PCR (reverse transcription polymerase chain reaction) data well.
[00469] No geral, 215 genes foram identificados como tendo um grande impacto na eficiência no uso do nitrogênio, eficiência no uso de fertilizantes, produção (p.ex., produção de sementes, produção de óleo, qualidade e/ou quantidade de grãos), taxa de crescimento, vigor, biomassa, teor de óleo, produção de fibra, qualidade da fibra, comprimento da fibra, tolerância ao estresse abiótico e/ou eficiência no uso da água quando sua expressão respectiva é aumentada em plantas. Os genes idênticos, seus polinucleotídeos curados e sequências de polipeptídeos, bem como suas sequências atualizadas, de acordo com a base de dados GenBank, são resumidos na Tabela 1, abaixo.[00469] Overall, 215 genes have been identified as having a major impact on efficiency in the use of nitrogen, efficiency in the use of fertilizers, production (eg, seed production, oil production, quality and / or quantity of grains ), growth rate, vigor, biomass, oil content, fiber production, fiber quality, fiber length, tolerance to abiotic stress and / or water use efficiency when their respective expression is increased in plants. The identical genes, their cured polynucleotides and polypeptide sequences, as well as their updated sequences, according to the GenBank database, are summarized in Table 1, below.
[00470] Polinucleotideos identificados para aumentar a eficiência no uso de nitrogênio, eficiência no uso de fertilizantes, produção, taxa de crescimento, vigor, biomassa, teor de óleo, produção de fibra, qualidade da fibra, comprimento da fibra, tolerância ao estresse abiótico e/ou eficiência no uso da água de uma planta. Tabela 1: "Polip." = polipeptídeo; "Polin." = polinucleotideo.[00470] Polynucleotides identified to increase efficiency in the use of nitrogen, efficiency in the use of fertilizers, production, growth rate, vigor, biomass, oil content, fiber production, fiber quality, fiber length, abiotic stress tolerance and / or efficiency in using a plant's water. Table 1: "Polip." = polypeptide; "Polin." = polynucleotide.
[00471] Os conceitos de ortologia e paralogia foram recentemente aplicados às caracterizações e classificações funcionais na escala de comparações do genoma completo. Os ortólogos e parálogos constituem dois principais tipos de homólogos: O primeiro evoluiu de um ancestral comum por especialização e os últimos são relacionados por eventos de duplicação. Supõe-se que parálogos decorrentes de eventos de duplicação antiga tendem a ter divergido na função enquanto verdadeiros ortólogos são mais propensos a reter a função idêntica ao longo do tempo evolutivo.[00471] The concepts of orthology and paralogy have recently been applied to characterizations and functional classifications on the scale of comparisons of the complete genome. Orthologists and parallels are two main types of counterparts: The former evolved from a common ancestor by specialization and the latter are related by duplication events. It is assumed that parallels arising from events of ancient duplication tend to have diverged in function while true orthologists are more likely to retain the identical function over evolutionary time.
[00472] Para investigação e identificação adicionais de ortólogos putativos dos genes que afetam a eficiência no uso do nitrogênio, eficiência no uso de fertilizantes, produção (p.ex., produção de sementes, produção de óleo, qualidade e/ou quantidade de grãos), taxa de crescimento, vigor, biomassa, teor de óleo, tolerância ao estresse abiótico e/ou eficiência no uso da água, todas as sequências foram alinhadas utilizando a Ferramenta de Pesquisa de Alinhamento Local Básica BLAST(/Basic Local Alignment Search Tool/). Sequências suficientemente semelhantes fora tentativamente agrupadas. Estes ortólogos putativos foram ainda organizados sob um Filograma – um diagrama de ramificação (árvore) assumido como uma representação das relações evolutivas entre os táxons biológicos. Grupos ortólogos putativos foram analisados quanto a sua concordância com o filograma e, em casos de divergências, esses grupos ortólogos foram divididos adequadamente.[00472] For further investigation and identification of putative orthologists of genes that affect nitrogen use efficiency, fertilizer use efficiency, production (eg, seed production, oil production, quality and / or quantity of grains ), growth rate, vigor, biomass, oil content, tolerance to abiotic stress and / or water use efficiency, all sequences were aligned using the Basic Local Alignment Search Tool / ). Sufficiently similar strings had been tentatively grouped together. These putative orthologists were further organized under a Filogram - a branching diagram (tree) assumed as a representation of the evolutionary relationships between biological taxa. Putative orthological groups were analyzed for their agreement with the filogram and, in cases of divergence, these orthological groups were divided appropriately.
[00473] Dados de expressão foram analisados e as bibliotecas EST foram classificadas utilizando um vocabulário fixo de termos personalizadas, tais como estágios de desenvolvimento (por exemplo, genes que mostram o perfil de expressão semelhante, através do desenvolvimento com regulação ascendente na fase específica, como na fase de estocagem de grãos) e/ou órgão da planta (por exemplo, genes que mostram o perfil de expressão similar em seus órgãos com regulação ascendente em órgãos específicos, como a semente). As anotações de todos os ESTs agrupadas a um gene foram analisadas estatisticamente por comparação da sua frequência no conjunto em relação a sua abundância na base de dados, permitindo a estrutura de um perfil de expressão numérica e gráfica de tal gene, o que é denominado "digital expression". A lógica de utilizar estes dois métodos complementares com métodos de estudos de associação fenotípica de QTL's, SNPs e expressão fenotípica baseia-se na suposição de que os verdadeiros ortólogos tendem a reter a função idêntica ao longo do tempo evolutivo. Estes métodos proporcionam diferentes conjuntos de indicações sobre as semelhanças funcionais entre dois genes homólogos, semelhanças no nível da sequência de aminoácidos - idênticos nos domínios proteicos e similaridade em perfis de expressão.[00473] Expression data was analyzed and EST libraries were classified using a fixed vocabulary of personalized terms, such as stages of development (for example, genes that show the similar expression profile, through upward-regulated development at the specific stage, as in the grain storage phase) and / or plant organ (for example, genes that show a similar expression profile in their organs with upward regulation in specific organs, such as the seed). The annotations of all ESTs grouped to a gene were analyzed statistically by comparing their frequency in the set in relation to their abundance in the database, allowing the structure of a numerical and graphical expression profile of that gene, which is called " digital expression ". The logic of using these two complementary methods with methods of studying phenotypic association of QTL's, SNPs and phenotypic expression is based on the assumption that true orthologists tend to retain the identical function over evolutionary time. These methods provide different sets of indications about the functional similarities between two homologous genes, similarities at the level of the amino acid sequence - identical in the protein domains and similarity in expression profiles.
[00474] A pesquisa e identificação de genes homólogos envolve o rastreio de informação de sequência disponível, por exemplo, em bases de dados públicas que incluem, mas não se limitam à Base de Dados de DNA do Japão (DDBJ 1 DNA Database of Japan), Genbank e a Base de Dados de Sequência de Ácido Nucleico do Laboratório de Biologia Nuclear (EMBL 1 European Molecular Biology Laboratory) ou suas versões ou a base de dados MIPS. Um número de diferentes algoritmos de pesquisa têm sido desenvolvidos, incluindo, mas não se limitando ao conjunto de programas referidos como programas de BLAST. Há cinco implementações de BLAST, três projetadas para consultas de sequência de nucleotídeos (BLASTN, BLASTX e TBLASTX) e duas projetadas para consultas de sequência de proteína (BLASTP e TBLASTN) (Coulson, Trends in Biotechnology: 76-80, 1994; Birren et al., Genome Analysis, I: 543, 1997). Tais métodos envolvem o alinhamento e a comparação das sequências. O algoritmo BLAST calcula a percentagem de identidade de sequência e executa uma análise estatística de similaridade entre as duas sequências. O software para a realização de análise BLAST está disponível ao público através do Centro Nacional de Informações sobre Biotecnologia. Outros destes tipos de software ou algoritmos são GAP, BESTFIT, FASTA e TFASTA. A GAP usa o algoritmo de Needleman and Wunsch (J. Mol. Biol. 48: 443-453, 1970) para encontrar o alinhamento de duas sequências completas que maximiza o número de correspondências e minimizam o número de lacunas.[00474] Searching and identifying homologous genes involves tracking available sequence information, for example, in public databases that include, but are not limited to, the Japan DNA Database (DDBJ 1 DNA Database of Japan) , Genbank and the Nucleic Acid Sequence Database of the Nuclear Biology Laboratory (EMBL 1 European Molecular Biology Laboratory) or their versions or the MIPS database. A number of different search algorithms have been developed, including, but not limited to, the set of programs referred to as BLAST programs. There are five implementations of BLAST, three designed for nucleotide sequence queries (BLASTN, BLASTX and TBLASTX) and two designed for protein sequence queries (BLASTP and TBLASTN) (Coulson, Trends in Biotechnology: 76-80, 1994; Birren et al., Genome Analysis, I: 543, 1997). Such methods involve aligning and comparing the sequences. The BLAST algorithm calculates the percentage of sequence identity and performs a statistical analysis of similarity between the two sequences. The software for performing BLAST analysis is available to the public through the National Biotechnology Information Center. Others of these types of software or algorithms are GAP, BESTFIT, FASTA and TFASTA. GAP uses the Needleman and Wunsch algorithm (J. Mol. Biol. 48: 443-453, 1970) to find the alignment of two complete strings that maximizes the number of matches and minimizes the number of gaps.
[00475] Os genes homólogos podem pertencer à mesma família genética. A análise de uma família genética pode ser realizada utilizando a análise de similaridade de sequência. Para realizar esta análise pode-se utilizar programas padrões para alinhamentos múltiplos, por exemplo, o Clustal W. Uma árvore de Agrupamento de Vizinhos [Neighbor Joining] das proteínas homólogas dos genes de algumas aplicações do presente pedido de patente de invenção pode ser utilizada para fornecer uma visão geral das relações estruturais e ancestrais. A identidade da sequência pode ser calculada usando um programa de alinhamento conforme descrito abaixo. Espera-se que outras plantas tenham um gene funcional semelhante (ortólogo) ou de uma família de genes semelhantes e tais genes fornecerão o mesmo fenótipo preferido como os genes aqui apresentados. Vantajosamente, estes membros da família podem ser úteis nos métodos de algumas aplicações do presente pedido de patente de invenção. Exemplos de outras plantas inlcuem, mas não se limitando a cevada (Hordeum vulgare), Arabidopsis (Arabidopsis thaliana), Milho (Zea mays), Algodão (Gossypium), Canola (Brassica napus), Arroz (Oryza sativa), Cana-de-açúcar (Saccharum officinarum), Sorgo (Sorgo bicolor), Soja (Glycine max), Girassol (Helianthus annuus), Tomate (Lycopersicon esculentum) e Trigo (Triticum aestivum).[00475] Homologous genes may belong to the same genetic family. The analysis of a genetic family can be performed using sequence similarity analysis. To perform this analysis, standard programs for multiple alignments can be used, for example, Clustal W. A Neighbor Joining tree of the neighboring proteins of the genes homologous to the genes of some applications of the present patent application can be used to provide an overview of structural and ancestral relationships. The sequence identity can be calculated using an alignment program as described below. Other plants are expected to have a similar functional gene (ortholog) or a family of similar genes and such genes will provide the same preferred phenotype as the genes presented here. Advantageously, these members of the family may be useful in the methods of some applications of the present application. Examples of other plants include, but are not limited to, barley (Hordeum vulgare), Arabidopsis (Arabidopsis thaliana), Maize (Zea mays), Cotton (Gossypium), Canola (Brassica napus), Rice (Oryza sativa), Cane sugar (Saccharum officinarum), Sorghum (Sorghum bicolor), Soy (Glycine max), Sunflower (Helianthus annuus), Tomato (Lycopersicon esculentum) and Wheat (Triticum aestivum).
[00476] As análises acima mencionadas para uma homologia de sequência são preferivelmente realizadas em uma sequência de comprimento total, mas podem também basear-se em uma comparação de certas regiões, tais como os domínios conservados. A identificação de tais domínios também seria boa dentro do âmbito de conhecimento de um especialista na técnica e envolveria, por exemplo, um formato legível para computador dos ácidos nucleicos de algumas aplicações do presente pedido de patente de invenção, o uso de programas de software de alinhamento e o uso de informações publicamente disponíveis sobre os domínios de proteínas, motivos conservados e caixas Esta informação está disponível na base de dados PRODOM (http://www (ponto) biochem (ponto) ucl (ponto) ac (ponto) uk/bsm/dbbrowser/protocol/prodomqry (ponto) html), PIR (http://pir (ponto) Georgetown (ponto) edu/) ou Pfam (http://www (ponto) sanger (ponto) ac (ponto) uk/Software/Pfam/). Programas de análise de sequências desenvolvidos para pesquisa de motivo podem ser utilizados para a identificação de fragmentos, regiões e domínios conservados conforme mencionados acima. Programas de computador preferidos incluem, mas não estão limitados a, MEME, SIGNALSCAN e GENESCAN.[00476] The aforementioned analyzes for a sequence homology are preferably performed on a full length sequence, but can also be based on a comparison of certain regions, such as conserved domains. The identification of such domains would also be good within the knowledge of a person skilled in the art and would involve, for example, a computer-readable format of the nucleic acids for some applications of the present patent application, the use of software programs for alignment and use of publicly available information on protein domains, conserved motifs and boxes This information is available in the PRODOM database (http: // www (dot) biochem (dot) ucl (dot) ac (dot) uk / bsm / dbbrowser / protocol / prodomqry (dot) html), PIR (http: // pir (dot) Georgetown (dot) edu /) or Pfam (http: // www (dot) sanger (dot) ac (dot) uk / Software / Pfam /). Sequence analysis programs developed for motif research can be used to identify conserved fragments, regions and domains as mentioned above. Preferred computer programs include, but are not limited to, MEME, SIGNALSCAN and GENESCAN.
[00477] Um especialista na técnica pode utilizar as sequências homólogas fornecidas aqui para encontrar sequências similares em outras espécies e outros organismos. Os homólogos de uma proteína englobam peptídeos, oligopeptídeos, polipeptídios, proteínas e enzimas que têm substituições de aminoácidos, deleções e/ou inserções em relação à proteína não modificada em questão e que têm atividade biológica e funcional semelhante à proteína não modificada a partir da qual são derivadas. Para produzir tais homólogos, os aminoácidos da proteína podem ser substituídos por outros aminoácidos que possuem propriedades semelhantes (modificações conservadoras, tais como hidrofobicidade semelhante, hidrofilicidade, antigenicidade, propensão para formar uma estrutura ou quebrar estruturas helicoidais ou estruturas de 3 folhas). Tabelas de substituição conservativa são bem conhecidas na técnica (vide, p.ex., Creighton (1984) Proteins. W.H. Freeman and Company). Os homólogos de um aminoácido englobam ácidos nucleicos com substituição de nucleotídeo, deleções e/ou inserções em relação ao ácido nucleico não modificado em questão e que têm atividade biológica e funcional semelhante ao ácido nucleico não modificado a partir da qual são derivadas.[00477] A person skilled in the art can use the homologous sequences provided here to find similar sequences in other species and other organisms. The homologues of a protein include peptides, oligopeptides, polypeptides, proteins and enzymes that have amino acid substitutions, deletions and / or insertions in relation to the unmodified protein in question and that have biological and functional activity similar to the unmodified protein from which are derived. To produce such homologues, the amino acids in the protein can be replaced by other amino acids that have similar properties (conservative modifications, such as similar hydrophobicity, hydrophilicity, antigenicity, propensity to form a structure or break helical structures or 3-leaf structures). Conservative substitution tables are well known in the art (see, eg, Creighton (1984) Proteins. W.H. Freeman and Company). Homologues of an amino acid encompass nucleic acids with nucleotide substitution, deletions and / or insertions in relation to the unmodified nucleic acid in question and which have biological and functional activity similar to the unmodified nucleic acid from which they are derived.
[00478] Os polinucleotídeos e polipeptídeos com uma homologia significativa aos genes identificados descritos na Tabela 1 (Exemplo 1, acima) foram identificados a partir das bases de dados, utilizando o software BLAST com os algoritmos Blastp e tBlastn como filtros para a primeira fase e a agulha (pacote EMBOSS) ou alinhamento FRAME+ algoritmo para a segunda fase. A identidade local (alinhamentos Blast) foi definida com um corte bastante permissivo - 60% de Identidade em um intervalo de 60% dos comprimentos de sequências porque utiliza tão somente um filtro para a fase de alinhamento global. A filtragem padrão do pacote Blast não foi usada (estabelecendo o parâmetro "-F F").[00478] Polynucleotides and polypeptides with significant homology to the identified genes described in Table 1 (Example 1, above) were identified from the databases, using the BLAST software with the Blastp and tBlastn algorithms as filters for the first phase and the needle (EMBOSS package) or FRAME alignment + algorithm for the second phase. The local identity (Blast alignments) was defined with a very permissive cut - 60% of Identity in a range of 60% of the sequence lengths because it uses only one filter for the global alignment phase. The default filtering of the Blast package was not used (setting the parameter "-F F").
[00479] No segundo estágio, os homólogos foram definidos com base na identidade global de, pelo menos, 80% para a sequência polipeptídica genética principal.[00479] In the second stage, the homologues were defined based on the global identity of at least 80% for the main genetic polypeptide sequence.
[00480] Duas formas distintas para encontrar o alinhamento global ideal para as sequências de proteína ou de nucleotídeos foram utilizadas neste pedido.[00480] Two distinct ways to find the ideal global alignment for protein or nucleotide sequences were used in this application.
[00481] Entre duas proteínas (após o filtro blastp):
Algoritmo EMBOSS- 6.0.1 de Needleman-Wunsch com os seguintes parâmetros modificados: gapopen=8 gapextend=2. O restante dos parâmetros permaneceu inalterado a partir das opções padrões descritas acima.[00481] Between two proteins (after the blastp filter):
Needleman-Wunsch EMBOSS- 6.0.1 algorithm with the following modified parameters: gapopen = 8 gapextend = 2. The rest of the parameters remained unchanged from the standard options described above.
[00482] Entre uma sequência de proteína e uma sequência nucleotídica (após o filtro rblastn):
Aplicativo GenCore 6.0 OneModel, utilizando o algoritmo Frame+ com os seguintes parâmetros: model=frametp2n.model mode=gglobal - q=protein.sequence -db= nucleotide.sequence. O restante dos parâmetros permaneceu inalterado a partir das opções padrões descritas acima.[00482] Between a protein sequence and a nucleotide sequence (after the rblastn filter):
GenCore 6.0 OneModel application, using the Frame + algorithm with the following parameters: model = frametp2n.model mode = gglobal - q = protein.sequence -db = nucleotide.sequence. The rest of the parameters remained unchanged from the standard options described above.
[00483] As sequências de polipeptídeos de consulta foram as ID SEQ N°: 470-762 (que são codificadas pelos polinucleotídeos da ID SEQ N°: 1- 469, apresentadas na Tabela 1, acima) e as sequências ortólogas e homólogas identificadas tendo, pelo menos, 80% da identidade da sequência global são fornecidas na Tabela 2, abaixo. Espera-se que estes genes homólogos (p.ex., ortólogos) aumentem a NUE, produção, produção de sementes, produção de óleo, teor de óleo, taxa de crescimento, produção de fibra, qualidade da fibra, biomassa, vigor e/ou ABST de uma planta.[00483] The query polypeptide sequences were SEQ ID NO: 470-762 (which are encoded by SEQ ID NO: 1- 469 polynucleotides, shown in Table 1, above) and the orthologous and homologous sequences identified having at least 80% of the global sequence identity is provided in Table 2, below. These homologous genes (eg, orthologists) are expected to increase NUE, production, seed production, oil production, oil content, growth rate, fiber production, fiber quality, biomass, vigor and / or ABST of a plant.
[00484] Homólogos dos genes/polipeptídeos identificados para aumentar a eficiência no uso do nitrogênio, eficiência no uso de fertilizante, produção, produção de sementes, taxa de crescimento, vigor, biomassa, teor de óleo, produção da fibra, qualidade da fibra, comprimento da fibra, tolerância ao estresse abiótico e/ou eficiência no uso de água de uma planta. [00484] Homologues of the identified genes / polypeptides to increase efficiency in the use of nitrogen, efficiency in the use of fertilizer, production, seed production, growth rate, vigor, biomass, oil content, fiber production, fiber quality, fiber length, tolerance to abiotic stress and / or water use efficiency of a plant.
[00485] Tabela 2: São fornecidos polipeptídeos e polinucleotideos homólogos dos genes identificados na Tabela 1 e seus genes clonados, os quais podem aumentar a eficiência no uso do nitrogênio, eficiência no uso de fertilizante, produção, produção de sementes, taxa de crescimento, vigor, biomassa, teor de óleo, produção da fibra, qualidade da fibra, comprimento da fibra, tolerância ao estresse abiótico e/ou eficiência no uso de água de uma planta. A homologia foi calculada como % de identidade sobre as sequências de alinhamento. As sequências de consultas foram as sequências de polipeptídeos da ID SEQ N°: 70-762 e as sequências em questão são sequências de polipeptídeos ou sequências de polinucleotídeos que foram dinamicamente transpostas em todos os seis quadros de leitura identificados no banco de dados com base em identidade maior que 80% com relação às sequências de polipetídeos da consulta. "Polip." = polipeptídeo; "Polin" - polinucleotídeo; "Algor." = Algoritmo; "globlastp" - homologia global utilizando blastp; "glotblastn" - homologia global utilizando tblastn. "Hom." - homólogo.[00485] Table 2: Homologous polypeptides and polynucleotides of the genes identified in Table 1 and their cloned genes are provided, which can increase the efficiency in the use of nitrogen, efficiency in the use of fertilizer, production, seed production, growth rate, vigor, biomass, oil content, fiber production, fiber quality, fiber length, tolerance to abiotic stress and / or efficiency in the use of water from a plant. Homology was calculated as% identity over the alignment sequences. The query strings were the polypeptide sequences of SEQ ID NO: 70-762 and the sequences in question are polypeptide sequences or polynucleotide sequences that were dynamically transposed in all six reading frames identified in the database based on identity greater than 80% with respect to the polypeptide sequences of the consultation. "Polip." = polypeptide; "Polin" - polynucleotide; "Algor." = Algorithm; "globlastp" - global homology using blastp; "glotblastn" - global homology using tblastn. "Hom." - counterpart.
[00486] O resultado da abordagem genômica funcional descrita aqui é um conjunto de genes com estimativas elevadas de melhoria da eficiência no uso do nitrogênio, eficiência no uso de fertilizante, produção, produção de sementes, taxa de crescimento, vigor, biomassa, teor de óleo, produção da fibra, qualidade da fibra, comprimento da fibra, tolerância ao estresse abiótico e/ou eficiência no uso de água de uma planta, aumentando sua expressão.[00486] The result of the functional genomic approach described here is a set of genes with high estimates of improved efficiency in the use of nitrogen, efficiency in the use of fertilizer, production, seed production, growth rate, vigor, biomass, content of oil, fiber production, fiber quality, fiber length, tolerance to abiotic stress and / or efficiency in the use of water from a plant, increasing its expression.
[00487] Embora estime-se que cada gene tenha seu próprio impacto, espera-se que a modificação do modo de expressão de mais de um gene ou produto de gene (RNA, polipeptídeo) forneça um efeito aditivo ou sinérgico sobre uma característica desejada (p.ex., eficiência no uso do nitrogênio, eficiência no uso de fertilizante, produção, taxa de crescimento, vigor, biomassa, teor de óleo, tolerância ao estresse abiótico e/ou eficiência no uso de água de uma planta). Ao alterar a expressão de cada gene descrito aqui, o gene sozinho ou o conjunto de genes aumenta a produção global e/ou outros traços agrícolas importantes e, deste modo, espera-se aumentar a produtividade agrícola.[00487] Although each gene is estimated to have its own impact, it is expected that modifying the mode of expression of more than one gene or gene product (RNA, polypeptide) will provide an additive or synergistic effect on a desired characteristic ( eg efficiency in the use of nitrogen, efficiency in the use of fertilizer, production, growth rate, vigor, biomass, oil content, tolerance to abiotic stress and / or efficiency in the use of water in a plant). By altering the expression of each gene described here, the gene alone or the set of genes increases overall production and / or other important agricultural traits and, thus, is expected to increase agricultural productivity.
[00488] Para produzir uma análise de correlação de alta produtividade comparando entre fenótipo da planta e o nível de expressão do gene, os presentes inventores utilizaram um microarranjo de oligonucleotídeo de Arabidopsis, produzido pela Agilent Technologies [http://www (ponto) chem (ponto) agilent(ponto) com/Scripts/PDS (ponto) asp?1Page=50879] . O oligonucleotídeo da matriz representa cerca de 44.000 genes transcrições de Arabidopsis. Para definir as correlações entre os níveis da expressão de RNA com NUE, os parâmetros relacionados aos componentes de produção ou vigor, várias características de plantas de 14 ecotipos Arabidopsis diferentes foram analisadas. Dentre elas, dez ecotipos englobando a variação observada foram selecionados para a análise de expressão de RNA. A correlação entre os níveis de RNA e os parâmetros caracterizados foi analisando utilizando teste de correlação Pearson [Http://www (ponto) davidmlane (ponto) com/hyperstat/A34739 (ponto) html] .[00488] To produce a high productivity correlation analysis comparing plant phenotype and gene expression level, the present inventors used an Arabidopsis oligonucleotide microarray, produced by Agilent Technologies [http: // www (dot) chem (dot) agilent (dot) com / Scripts / PDS (dot) asp? 1Page = 50879]. The matrix oligonucleotide represents about 44,000 Arabidopsis transcription genes. To define the correlations between the levels of RNA expression with NUE, the parameters related to the components of production or vigor, several characteristics of plants of 14 different Arabidopsis ecotypes were analyzed. Among them, ten ecotypes encompassing the observed variation were selected for the analysis of RNA expression. The correlation between the RNA levels and the characterized parameters was analyzed using Pearson correlation test [Http: // www (dot) davidmlane (dot) com / hyperstat / A34739 (dot) html].
[00489] Tecidos de Arabidopsis analisados - Dois tecidos de plantas [folhas e caules] crescendo em dois níveis diferentes de fertilização de nitrogênio (1,5 mM de Nitrogênio ou 6 mM de Nitrogênio) foram amostrados e RNA foi extraído, conforme descrito acima. Cada tipo de tecido de informação de expressão de microarranjo recebeu um ID de conjunto, conforme sumarizado na Tabela 3 abaixo.
Tabela 3
Conjuntos experimentais de transcribtoma de Arabidopsis [00489] Arabidopsis tissues analyzed - Two plant tissues [leaves and stems] growing at two different levels of nitrogen fertilization (1.5 mM Nitrogen or 6 mM Nitrogen) were sampled and RNA was extracted, as described above. Each type of microarray expression information tissue received a set ID, as summarized in Table 3 below.
Table 3
Arabidopsis transcribtoma experimental sets
[00490] Avaliação dos parâmetros relacionados aos componentes de produção e vigor de Arabidopsis em diferentes níveis de fertilização de nitrogênio - 10 acessos de Arabidopsis em 2 lotes repetitivos, cada um contendo 8 plantas por lotes, foram cultivadas na estufa. O protocolo de cultivo utilizado foi o seguinte: sementes esterilizadas na superfície foram semeadas em tubos Eppendorf contendo meio de sal basal Murashige-Skoog x 0,5 e cultivadas a 23 'C em ciclos diários de 12 horas de luz e 12 horas no escuro por 10 dias. Então, mudas de tamanho semelhante foram cuidadosamente transferidas para potes preenchidos com uma mistura de perlita e turfa em uma proporção de 1:1. As condições limitantes de nitrogênio constantes foram alcançadas irrigando as plantas com uma solução contendo nitrogênio orgânico a 1,5mM na forma de KNO3, suplementado com CaCl2 a 2mM, KH2PO4 a 1,25mM, MgSO4 a 1,50mM, KC1 a 5 mM, H3B03 a 0,01 mM, e microelementos, enquanto condições normais de irrigação foram alcançadas aplicando uma solução de nitrogênio inorgânico a 6mM também na forma de KNO3, suplementado com CaC12 a 2mM, KH2PO4 a 1,25 mM, MgSO4 a 1,50 mM, H3B03 a 0,01 mM e microelementos. Para acompanhar o crescimento da planta, bandejas foram fotografadas no dia que as condições limitantes foram iniciadas e subsequentemente a cada 3 dias por cerca de mais 15 dias. A área de planta de roseta foi então determinada a partir das fotos digitais. O software ImageJ foi utilizado para quantificar o tamanho da planta a partir das fotos digitais [Http://rsb (ponto) info (ponto) nih (ponto) gov/ij/] utilizando scripts exclusivos projetados para analisar o tamanho da área da roseta a partir de plantas individuais como uma função do tempo. O sistema de análise de imagem inclui um computador pessoal (processador Intel P4 3.0 Ghz) e um programa de domínio público - ImageJ 1.37 (Java com base no programa de processamento de imagem, que foi desenvolvido nos Institutos Nacionais de Saúde Dos Estados Unidos e livremente disponível na internet [Http://rsbweb (ponto) nih (ponto) gov/] ). Em seguida, dados de análise foram salvos para arquivos de textos utilizando o software de análise estatística JMP (instituto SAS).[00490] Evaluation of parameters related to Arabidopsis production and vigor components at different levels of nitrogen fertilization - 10 accessions of Arabidopsis in 2 repetitive lots, each containing 8 plants per lot, were grown in the greenhouse. The cultivation protocol used was as follows: seeds sterilized on the surface were sown in Eppendorf tubes containing Murashige-Skoog x 0.5 basal salt medium and grown at 23 'C in daily cycles of 12 hours of light and 12 hours in the dark for 10 days. Then, seedlings of similar size were carefully transferred to pots filled with a mixture of perlite and peat in a 1: 1 ratio. The constant nitrogen limiting conditions were achieved by irrigating the plants with a solution containing 1.5mM organic nitrogen in the form of KNO3, supplemented with 2mM CaCl2, 1.25mM KH2PO4, 1.50mM MgSO4, 5mM KC1, H3B03 at 0.01 mM, and microelements, while normal irrigation conditions were achieved by applying a 6mM inorganic nitrogen solution also in the form of KNO3, supplemented with 2mM CaC12, 1.25mM KH2PO4, 1.50mM MgSO4, 0.01 mM H3B03 and microelements. To accompany the growth of the plant, trays were photographed on the day that the limiting conditions were initiated and subsequently every 3 days for about another 15 days. The rosette plant area was then determined from digital photos. The ImageJ software was used to quantify the plant size from digital photos [Http: // rsb (dot) info (dot) nih (dot) gov / ij /] using exclusive scripts designed to analyze the size of the rosette area from individual plants as a function of time. The image analysis system includes a personal computer (Intel P4 3.0 Ghz processor) and a public domain program - ImageJ 1.37 (Java based on the image processing program, which was developed at the National Institutes of Health in the United States and freely available on the internet [Http: // rsbweb (dot) nih (dot) gov /]). Then, analysis data were saved to text files using the statistical analysis software JMP (instituto SAS).
[00491] Os parâmetros de dados coletados são resumidos na Tabela 4, abaixo.
Tabela 4
Parâmetros correlacionados à Arabidopsis (vetores) [00491] The data parameters collected are summarized in Table 4, below.
Table 4
Parameters related to Arabidopsis (vectors)
[00492] Tabela 4 "N" = Nitrogênio nas concentrações anotadas; "gr." = gramas; "SPAD" = níveis de clorofila; "t50" = tempo onde 50% das plantas floresceram; "gr./unidade SPAD" = biomassa da planta expressa em gramas por unidade de nitrogênio na planta medida por SPAD. "DW" = peso seco da planta; "Nível N / DW" = nível de nitrogênio da planta medido em unidade SPAD por biomassa de planta [gr.; "DW/ nível N" biomassa de planta por planta [gr.] /unidade SPAD;
Avaliação de NUE, parâmetros relacionados aos componentes de produção e vigor - Dez ecotipos de Arabidopsis foram cultivados em bandejas, cada um contendo 8 plantas por lote, em uma estufa com condições de temperatura controladas por cerca de 12 semanas. As plantas foram irrigadas com concentração diferente de nitrogênio conforme descrito acima dependendo do tratamento aplicado. Durante esse tempo, os dados foram coletados, documentados e analisados. A maioria dos parãmetros escolhido foi analisada pela formação de imagem digital.[00492] Table 4 "N" = Nitrogen in the noted concentrations; "gr." = grams; "SPAD" = chlorophyll levels; "t50" = time when 50% of the plants flowered; "gr./ SPAD unit" = plant biomass expressed in grams per unit of nitrogen in the plant measured by SPAD. "DW" = dry weight of the plant; "N / DW level" = plant nitrogen level measured in SPAD unit by plant biomass [gr .; "DW / level N" plant biomass per plant [gr.] / SPAD unit;
Evaluation of NUE, parameters related to the components of production and vigor - Ten ecotypes of Arabidopsis were grown in trays, each containing 8 plants per lot, in a greenhouse with controlled temperature conditions for about 12 weeks. The plants were irrigated with a different nitrogen concentration as described above depending on the treatment applied. During that time, data was collected, documented and analyzed. Most of the parameters chosen were analyzed by digital image formation.
[00493] Um sistema de aquisição de imagem, que consiste em uma câmera de reflexo digital (Canon EOS 400D) anexada com uma lente de 55 mm de comprimento focal (Canon série EF-S) colocada em uma montagem de alumínio personalizada, foi utilizada para capturar imagens de plantas plantadas dentro de uma estufa controlada pelo ambiente. O processo de captura de imagem foi repetido a cada 2 e 3 dias começando no dia 9 a 12 até o dia 16 a 19 (respectivamente) a partir do transplante.[00493] An image acquisition system, consisting of a digital reflex camera (Canon EOS 400D) attached with a 55 mm focal length lens (Canon EF-S series) placed in a custom aluminum mount, was used to capture images of plants planted in an environmentally controlled greenhouse. The image capture process was repeated every 2 and 3 days starting on the 9th to 12th until the 16th to the 19th (respectively) from the transplant.
[00494] Um sistema de análise de imagem foi utilizado, o qual consiste em um computador pessoal (processador Intel P4 3.0 Ghz) e um programa de domínio público - ImageJ 1.37, Java com base no programa de processamento de imagem, que foi desenvolvido nos Institutos Nacionais de Saúde Dos Estados Unidos e livremente disponível na internet em Http://rsbweb (ponto) nih (ponto) gov/. As imagens foram capturadas em resolução de 10 Mega Pixels (3888x2592 pixels) e armazenadas em um formato JPEG de baixa compressão (Joint Photographic Experts Group padrão). Em seguida, dados de saída de processamento foram salvos para arquivos de textos e analisados utilizando o software de análise estatística JMP (instituto SAS).[00494] An image analysis system was used, which consists of a personal computer (Intel P4 3.0 Ghz processor) and a public domain program - ImageJ 1.37, Java based on the image processing program, which was developed in the National Institutes of Health of the United States and freely available on the internet at Http: // rsbweb (dot) nih (dot) gov /. The images were captured at a resolution of 10 Mega Pixels (3888x2592 pixels) and stored in a low compression JPEG format (standard Joint Photographic Experts Group). Then, processing output data was saved to text files and analyzed using the statistical analysis software JMP (instituto SAS).
[00495] Análise de folha -Utilizando a análise digital, os dados das folhas foram calculados, incluindo o número da folha, a área da lâmina foliar, o diâmetro de roseta e a área da roseta.[00495] Leaf analysis - Using digital analysis, leaf data was calculated, including leaf number, leaf blade area, rosette diameter and rosette area.
[00496] Taxa de crescimento vegetal: a taxa de crescimento relativo (RGR) da área da lâmina foliar (Fórmula V), número da folha (Fórmula VI), área da roseta (Fórmula VII), diâmetro da roseta (Fórmula VIII), cobertura do lote (Fórmula IX) e Área Relativa de Pecíolo (Fórmula X) foram calculadas conforme a seguir:
Fórmula V
Taxa de crescimento relativo da área da lâmina foliar = coeficiente de regressão da área da folha ao longo do tempo.
Fórmula VI
Taxa de crescimento relativo do número da folha da planta = coeficiente de regressão do número da folha da planta ao longo do tempo.
Fórmula VII
Taxa de crescimento relativo da área de roseta = coeficiente de regressão da área de roseta ao longo do tempo.
Fórmula VIII Taxa de crescimento relativo do diâmetro da roseta = coeficiente de regressão do diâmetro da roseta ao longo do tempo.
Fórmula IX
Taxa de crescimento relativo da cobertura de lote = coeficiente de regressão do lote.
Fórmula X
Área Relativa de Pecíolo = [(lâmina foliar*número de folha)/Roseta.[00496] Plant growth rate: the relative growth rate (RGR) of the leaf blade area (Formula V), leaf number (Formula VI), rosette area (Formula VII), rosette diameter (Formula VIII), lot coverage (Formula IX) and Petiole Relative Area (Formula X) were calculated as follows:
Formula V
Relative growth rate of leaf blade area = regression coefficient of leaf area over time.
Formula VI
Relative growth rate of the leaf number of the plant = regression coefficient of the leaf number of the plant over time.
Formula VII
Relative growth rate of the rosette area = regression coefficient of the rosette area over time.
Formula VIII Rate of relative growth of the diameter of the rosette = regression coefficient of the diameter of the rosette over time.
Formula IX
Relative growth rate of lot coverage = lot regression coefficient.
Formula X
Relative Petiole Area = [(leaf blade * leaf number) / Rosette.
[00497] Produção de semente e peso de 1000 sementes - No final do experimento, todas as sementes de todos os lotes foram coletadas e medidas a fim de medir a produção de semente por planta em termos do peso de semente total por planta (gr.). Para o cálculo de peso de 1000 sementes, um peso médio de 0,02 gramas foi medido a partir de cada amostra, as sementes foram espalhadas em uma bandeja de vidro e uma foto foi tirada. Utilizando a análise digital, o número de sementes em cada amostra foi calculado.[00497] Seed production and weight of 1000 seeds - At the end of the experiment, all seeds from all lots were collected and measured in order to measure seed production per plant in terms of total seed weight per plant (gr. ). To calculate the weight of 1000 seeds, an average weight of 0.02 grams was measured from each sample, the seeds were spread on a glass tray and a picture was taken. Using digital analysis, the number of seeds in each sample was calculated.
[00498] Peso seco e produção de semente - No final do experimento, a planta foi colhida e deixada para secar a 30 °C em uma câmara de secagem. A biomassa foi separada das sementes, pesada e dividida pelo número de plantas. Peso seco = peso total da parte vegetal acima da terra (excluindo as raízes) após secagem a 30 °C em uma câmara de secagem.[00498] Dry weight and seed production - At the end of the experiment, the plant was harvested and left to dry at 30 ° C in a drying chamber. The biomass was separated from the seeds, weighed and divided by the number of plants. Dry weight = total weight of the plant part above the ground (excluding roots) after drying at 30 ° C in a drying chamber.
[00499] Índice de Colheita -O índice de colheita foi calculado utilizando a Fórmula IV, conforme descrito acima.[00499] Harvest Index -The harvest index was calculated using Formula IV, as described above.
[00500] T50 dias para floração - Cada uma das repetições foi monitorada para a data de floração. Os dias floração foram calculados a partir da data de semeadura até 50% dos lotes floridos.[00500] T50 days for flowering - Each repetition was monitored for the flowering date. The flowering days were calculated from the date of sowing up to 50% of the flowering lots.
[00501] Nível de nitrogênio na planta - O teor de clorofila das folhas é um bom indicador do estado do nitrogênio na planta uma vez que o grau de verdor da folha está altamente correlacionado a esse parâmetro. O teor de clorofila foi determinado utilizando um medidor de clorofila Minolta SPAD 502 e a medição foi realizada no momento da floração. As leituras de medição de SPAD foram feitas em folha nova totalmente desenvolvida. Três medições por folha foram tiradas por lote. Com base nessa medição, os parâmetros, tais como proporção entre produção de semente por unidade de nitrogênio [produção de semente/nível N = produção de semente por planta [gr.] /unidade SPAD] , planta DW por unidade de nitrogênio [DW/nível N = biomassa da planta por planta [gr.] /unidade SPAD] , e nível de nitrogênio por grama de biomassa [nível N/DW = unidade SPAD/ biomassa de planta por planta (gr.)] foram calculados.[00501] Nitrogen level in the plant - The chlorophyll content of the leaves is a good indicator of the state of nitrogen in the plant since the degree of greenness of the leaf is highly correlated to this parameter. The chlorophyll content was determined using a Minolta SPAD 502 chlorophyll meter and the measurement was performed at the time of flowering. The SPAD measurement readings were taken on a new, fully developed sheet. Three measurements per sheet were taken per batch. Based on this measurement, the parameters, such as proportion between seed production per unit of nitrogen [seed production / level N = seed production per plant [gr.] / Unit SPAD], DW plant per unit of nitrogen [DW / level N = plant biomass per plant [gr.] / unit SPAD], and nitrogen level per gram of biomass [level N / DW = unit SPAD / plant biomass per plant (gr.)] were calculated.
[00502] Porcentagem de redução na produção de semente - mede a quantidade de sementes obtidas em plantas quando cultivadas em condições limitantes de nitrogênio comparado à produção de semente produzida em níveis normais de nitrogênio expressos em %.[00502] Percentage reduction in seed production - measures the amount of seeds obtained from plants when grown under nitrogen limiting conditions compared to the production of seed produced at normal nitrogen levels expressed in%.
[00503] 10 diferentes acessos de Arabidopsis (ecotipos) foram cultivados e caracterizados por 37 parâmetros, conforme descrito acima. A média para cada um dos parâmetros medidos foi calculada utilizando o software JMP e os valores estão resumidos na Tabela 5 abaixo. A análise de correlação subsequente entre os vários conjuntos de transcriptoma (Tabela 3) e os parâmetros medidos foi conduzida. A seguir, os resultados foram integrados à base de dados.
Tabela 5
Parâmetros medidos em acessos de Arabidopsis [00503] 10 different accessions of Arabidopsis (ecotypes) were cultivated and characterized by 37 parameters, as described above. The average for each of the measured parameters was calculated using the JMP software and the values are summarized in Table 5 below. The subsequent correlation analysis between the various transcriptome sets (Table 3) and the measured parameters was conducted. Then, the results were integrated into the database.
Table 5
Parameters measured in Arabidopsis accesses
[00504] Tabela 5 São fornecidos os parâmetros medidos sob vários tratamentos em vários ecotipos (acessos de Arabidopsis).[00504] Table 5 The parameters measured under various treatments in various ecotypes (Arabidopsis accessions) are provided.
[00505] Para produzir uma análise de correlação de alta produtividade, comparando-se o fenátipo da planta e o nível de expressão do gene, os presentes inventores utilizaram um microarranjo de oligonucleotídeo Arabidopsis thaliana, produzida pela Agilent Technologies [http://www (ponto) chem (ponto) agilent (ponto) com/Scripts/PDS (ponto) asp?1Page=50879] . O oligonucleotídeo do arranjo representa cerca de 40.000 genes e transcrições A. thaliana projetados com base nos dados da base de dados TIGR ATH1, v.5, e bases de dados Arabidopsis MPSS (Universidade do Delaware). Para definir as correlações entre os níveis de expressão de RNA e os parâmetros relacionados aos componentes de produção, biomassa ou vigor, várias características da planta de 15 ecotipos diferentes Arabidopsis foram analisadas. Dentre elas, nove ecotipos englobando a variação observada foram selecionados para análise de expressão de RNA. A correlação entre os níveis de RNA e os parâmetros caracterizados foi analisada utilizando o teste de corrrelação Pearson [http://www.(ponto) davidmlane (ponto) com/hyperstat/A34739 (ponto) html] .[00505] To produce a high productivity correlation analysis, comparing the plant phenotype and the level of expression of the gene, the present inventors used an oligonucleotide microarray Arabidopsis thaliana, produced by Agilent Technologies [http: // www ( dot) agilent chem (dot) com / Scripts / PDS (dot) asp? 1Page = 50879]. The array's oligonucleotide represents about 40,000 A. thaliana genes and transcripts designed based on data from the TIGR ATH1 database, v.5, and Arabidopsis MPSS databases (University of Delaware). To define the correlations between the levels of RNA expression and the parameters related to the production components, biomass or vigor, several characteristics of the plant of 15 different ecotypes Arabidopsis were analyzed. Among them, nine ecotypes encompassing the observed variation were selected for analysis of RNA expression. The correlation between RNA levels and the characterized parameters was analyzed using the Pearson correlation test [http: // www. (Dot) davidmlane (dot) com / hyperstat / A34739 (dot) html].
[00506] Tecidos Analisados de Arabidopsis - Cinco tecidos em diferentes estágios de desenvolvimento, incluindo raiz, folha, flor em antese, semente em 5 dias após a floração (DAF 1 days after flowering) e semente em 12 DAF, representando diferentes características de planta, foram provados e o RNA foi extraído, conforme descrito acima. Cada tipo de tecido de informação de expressão de microarranjo recebeu um ID de Conjunto, conforme resumido na Tabela 6 abaixo.
Tabela 6
Tecidos utilizados para conjuntos de expressão de transcrição de Arabidopsis [00506] Analyzed Arabidopsis Tissues - Five tissues in different stages of development, including root, leaf, flower in anthesis, seed in 5 days after flowering (DAF 1 days after flowering) and seed in 12 DAF, representing different plant characteristics , were proven and the RNA was extracted, as described above. Each type of microarray expression information tissue received a Set ID, as summarized in Table 6 below.
Table 6
Tissues used for Arabidopsis transcription expression sets
[00507] Tabela 6: São providos os números de identificação (ID) de cada um dos conjuntos de expressão de Arabidopsis (A-E). DAF [days after flowering] = dias após floração.[00507] Table 6: The identification numbers (ID) of each of the Arabidopsis expression sets (A-E) are provided. DAF [days after flowering] = days after flowering.
[00508] Avaliação dos parãmetros relacionados aos componentes de produção e vigor - Oito dos nove ecotipos de Arabidopsis foram utilizados em cada um dos 5 blocos repetitivos (nomeados A, B, C, D e E),
cada um contendo 20 plantas por lote. As plantas foram cultivadas em uma estufa em condições controladas em 220C e fertilizante N:P:K (20:20:20; proporções em peso) [nitrogênio (N), fósforo (P) e potássio (K)] foi adicionado. Durante esse tempo, os dados foram coletados, documentados e analisados. Dados adicionais foram coletados através do estágio de semeadura das plantas cultivadas em uma cultura de tecido em placas de ágar transparente de cultivo vertical. A maioria dos parâmetros escolhidos foi analisada pela formação de imagem digital.[00508] Evaluation of the parameters related to the components of production and vigor - Eight of the nine ecotypes of Arabidopsis were used in each of the 5 repetitive blocks (named A, B, C, D and E),
each containing 20 plants per lot. The plants were grown in a greenhouse under controlled conditions at 220C and N: P: K fertilizer (20:20:20; weight proportions) [nitrogen (N), phosphorus (P) and potassium (K)] was added. During that time, data was collected, documented and analyzed. Additional data were collected through the sowing stage of plants grown in a tissue culture on transparent agar plates of vertical cultivation. Most of the chosen parameters were analyzed by digital image formation.
[00509] Imagem Digital em Cultura de Tecido - Um sistema de aquisição de imagem de laboratório foi utilizado para capturar imagens de brotos cortados em placas de ágar quadradas. O sistema de aquisição de imagem consiste em uma câmera de reflexo digital (Canon EOS 300D) anexada a uma lente de 55 mm de comprimento focal (Canon série EF-S), montada em um dispositivo de reprodução (Kaiser RS), que incluiu 4 unidades de luz (lâmpadas de 4x150 Watts) e localizada em uma sala escura.[00509] Digital Image in Tissue Culture - A laboratory image acquisition system was used to capture images of shoots cut on square agar plates. The image acquisition system consists of a digital reflex camera (Canon EOS 300D) attached to a 55 mm focal length lens (Canon EF-S series), mounted on a reproduction device (Kaiser RS), which included 4 light units (4x150 Watt lamps) and located in a dark room.
[00510] Imagem Digital em Estufa - O processo de captura de imagem foi repetido a cada 3 a 4 dias, começando no dia 7 até o dia 30. A mesma câmera anexada a uma lente de 24 mm de comprimento focal (Canon série EF), colocada em uma montagem de ferro personalizada, foi utilizada para capturar as imagens de plantas cortadas maiores em banheiras brancas em uma estufa controlada pelo ambiente. As banheiras brancas eram de forma quadrada com medições de 36 x 26,2 cm e 7,5 cm de profundidade. Durante o processo de captura, as banheiras foram colocadas no pé da montagem de ferro, evitando a luz solar direta e fundição de sombras. Esse processo foi repetido a cada 3 a 4 dias por até 30 dias.[00510] Greenhouse Digital Image - The image capture process was repeated every 3 to 4 days, starting on the 7th until the 30th. The same camera attached to a 24mm focal length lens (Canon EF series) , placed in a custom iron mount, was used to capture images of larger cut plants in white bathtubs in an environmentally controlled greenhouse. The white bathtubs were square in shape, measuring 36 x 26.2 cm and 7.5 cm deep. During the capture process, the bathtubs were placed at the foot of the iron assembly, avoiding direct sunlight and casting of shadows. This process was repeated every 3 to 4 days for up to 30 days.
[00511] Um sistema de análise de imagem foi utilizado, consistindo em um computador pessoal (processador Intel P43.0 GHz) e um programa de domínio público - ImageJ 1.37, Java com base no programa de processamento de imagem, que foi desenvolvido nos Institutos Nacionais de Saúde dos Estados Unidos e está livremente disponível na internet em http://rsbweb (ponto) nih (ponto) gov/. As imagens foram capturadas em resolução de 6 Mega Pixels (3072 x 2048 pixels) e armazenadas em um formato JPEG (padrão do Grupo Conjunto de Especialistas em Fotografia I Joint Photographic Experts Group) de baixa compressão. Em seguida, os dados analisados foram salvos em arquivos de texto e processados utilizando o software de análise estatística JMP (instituto SAS).[00511] An image analysis system was used, consisting of a personal computer (Intel P43.0 GHz processor) and a public domain program - ImageJ 1.37, Java based on the image processing program, which was developed at the Institutes National Health Service and is freely available on the internet at http: // rsbweb (dot) nih (dot) gov /. The images were captured in a resolution of 6 Mega Pixels (3072 x 2048 pixels) and stored in a low compression JPEG format (standard of the Joint Group of Experts in Photography I Joint Photographic Experts Group). Then, the analyzed data were saved in text files and processed using the statistical analysis software JMP (instituto SAS).
[00512] Análise da folha -Utilizando a análise digital, os dados das folhas foram calculados, incluindo o número da folha, área, perímetro, comprimento e largura. No dia 30, 3 a 4 plantas representativas foram escolhidas de cada lote dos blocos A, B e C. As plantas foram dissecadas, cada folha foi separada e foi introduzida entre duas bandejas de vidro, uma foto de cada planta foi tirada e os vários parâmetros (tais como área total da folha, comprimento laminar, etc.) foram calculados a partir das imagens. A circularidade da lâmina foi calculada como largura laminar dividida pelo comprimento laminar.[00512] Sheet analysis -Using digital analysis, the sheet data was calculated, including the sheet number, area, perimeter, length and width. On day 30, 3 to 4 representative plants were chosen from each batch of blocks A, B and C. The plants were dissected, each leaf was separated and was inserted between two glass trays, a photo of each plant was taken and the various parameters (such as total sheet area, laminar length, etc.) were calculated from the images. The circularity of the blade was calculated as the laminar width divided by the laminar length.
[00513] Análise da raiz -
Durante 17 dias, os diferentes ecotipos foram cultivados em placas de ágar transparentes. As placas foram fotografadas a cada 3 dias, começando no dia 7 na sala de fotografia e o desenvolvimento das raízes foi documentado (vide exemplos nas Figs. 3A-F). A taxa de crescimento das raízes foi calculada de acordo com a Fórmula XI.
Fórmula XI:
Taxa de crescimento relativo da cobertura da raiz = Coeficiente de regressão da cobertura da raiz ao longo do curso do tempo.[00513] Root analysis -
For 17 days, the different ecotypes were grown on transparent agar plates. The plates were photographed every 3 days, starting on the 7th in the photography room and the development of the roots was documented (see examples in Figs. 3A-F). The rate of root growth was calculated according to Formula XI.
Formula XI:
Relative growth rate of root cover = Regression coefficient of root cover over time.
[00514] Análise da taxa de crescimento vegetativo - foi calculada de acordo com as Fórmulas V-X acima. A análise foi finalizada com a aparência de plantas sobrepostas.[00514] Analysis of the vegetative growth rate - was calculated according to Formulas V-X above. The analysis was completed with the appearance of overlapping plants.
[00515] Para comparação entre ecótipos, a taxa calculada foi normalizada utilizando o estágio de desenvolvimento da planta conforme representado pelo número de folhas verdadeiras. Nos casos onde as plantas com 8 folhas foram amostradas duas vezes (por exemplo, no dia 10 e no dia 13), apenas a maior amostra foi escolhida e adicionada à comparação de Anova.[00515] For comparison between ecotypes, the calculated rate was normalized using the plant's development stage as represented by the number of true leaves. In cases where the 8-leaf plants were sampled twice (for example, on day 10 and day 13), only the largest sample was chosen and added to the Anova comparison.
[00516] Análise de sementes em síliquas - No dia 70, 15 a 17 síliquas foram coletados a partir de cada lote nos blocos D e E. Os síliquas escolhidos eram de cor marrom clara, mas ainda intacta. Os síliquas foram abertos na sala de fotografia e as sementes foram espalhadas em uma bandeja de vidro, uma Fig. digital de alta resolução foi tirada para cada lote. Utilizando as imagens, o número de sementes por siliqua foi determinado.[00516] Seed analysis in silicas - On day 70, 15 to 17 silicas were collected from each lot in blocks D and E. The silicas chosen were light brown in color, but still intact. The silikas were opened in the photography room and the seeds were spread on a glass tray, a high-resolution digital Fig was taken for each batch. Using the images, the number of seeds per siliqua was determined.
[00517] Peso médiodas sementes - No final do experimento, todas as sementes dos lotes dos blocos A-C foram coletadas. Um peso médio de 0,02 grama foi medido para cada amostra, as sementes foram espalhadas em uma bandeja d vidro e uma foto foi tirada. Utilizando a análise digital, o número de sementes em cada amostra foi calculado.[00517] Average seed weight - At the end of the experiment, all seeds from the lots in blocks A-C were collected. An average weight of 0.02 grams was measured for each sample, the seeds were spread on a glass tray and a picture was taken. Using digital analysis, the number of seeds in each sample was calculated.
[00518] Porcentagem de óleo nas sementes - No final do experimento, todas as sementes dos lotes dos blocos A-C foram coletadas. As sementes de Columbia de 3 lotes foram misturadas à terra e então montadas na câmara de extração. 210 ml de n-Hexano (Cat N° 080951 Biolab Ltd.) foram utilizados como o solvente. A extração foi realizada por 30 horas em calor médio de 50 °C. Uma vez que a extração tenha finalizado, o nHexano foi evaporado utilizando o evaporador a 35 ❑C e condições de vácuo. O processo foi repetido duas vezes. A informação obtida do extrator Soxhlet (Soxhlet, F. Die gewichtsanalytische Bestimmung des Milchfettes, Polytechnisches J. (Dingler's) 1879, 232, 461) foi utilizada para criar uma curva de calibração para a RMN de Baixa Ressonância. O teor de óleo de todas as amostras de semente foi determinado utilizando a RMN de Baixa Ressonância (MARAN Ultra- Oxford Instrument) e seu pacote de software MultiQuant.[00518] Percentage of oil in the seeds - At the end of the experiment, all seeds from the lots in blocks A-C were collected. Columbia seeds from 3 batches were mixed with the soil and then mounted in the extraction chamber. 210 ml of n-Hexane (Cat No. 080951 Biolab Ltd.) was used as the solvent. The extraction was carried out for 30 hours in an average heat of 50 ° C. Once the extraction has been completed, the nHexane was evaporated using the evaporator at 35 ❑C and vacuum conditions. The process was repeated twice. The information obtained from the Soxhlet extractor (Soxhlet, F. Die gewichtsanalytische Bestimmung des Milchfettes, Polytechnisches J. (Dingler's) 1879, 232, 461) was used to create a calibration curve for Low Resonance NMR. The oil content of all seed samples was determined using Low Resonance NMR (MARAN Ultra-Oxford Instrument) and its MultiQuant software package.
[00519] Análise de comprimento de siliqua - No dia 50 desde a semeadura, 30 síliquas de diferentes plantas em cada lote foram amostrados no bloco A. Os síliquas escolhidos eram da cor verde-amarelo e foram coletados a partir de partes inferiores de um caule da planta cultivada. Uma fotografia digital foi tirada para determinar o comprimento do síliqua.[00519] Siliqua length analysis - On day 50 since sowing, 30 silicas from different plants in each lot were sampled in block A. The silicas chosen were yellow-green and were collected from the lower parts of a stem of the cultivated plant. A digital photograph was taken to determine the length of the silica.
[00520] Peso seco e produção de semente - No dia 80 desde a semeadura, as plantas dos blocos A-C foram colhidas e deixadas secar a 30 ❑C em uma câmara de secagem. O peso da biomassa e semente de cada lote foi separado, medido e dividido pelo número de plantas. Peso seco = peso total da parte vegetativa acima da terra (excluindo raízes) após secar a 30 ❑C em uma câmara de secagem; Produção de semente por planta = peso total da semente por planta (g).[00520] Dry weight and seed production - On day 80 since sowing, the plants in blocks A-C were harvested and allowed to dry at 30 ❑C in a drying chamber. The weight of the biomass and seed of each lot was separated, measured and divided by the number of plants. Dry weight = total weight of the vegetative part above the ground (excluding roots) after drying at 30 ❑C in a drying chamber; Seed production per plant = total seed weight per plant (g).
[00521] Produção de óleo - A produção de óleo foi calculada utilizando a Fórmula XII.
Fórmula XII:
Produção de óleo de semente = Produção de semente por planta (gr.) * % de Óleo na semente.[00521] Oil production - Oil production was calculated using Formula XII.
Formula XII:
Production of seed oil = Production of seed per plant (gr.) *% Of oil in the seed.
[00522] Índice de colheita (semente) - O índice de colheita foi calculado utilizando a Fórmula IV (descrita acima).[00522] Harvest index (seed) - The harvest index was calculated using Formula IV (described above).
[00523] Nove diferentes ecótipos de Arabidopsis foram cultivados e caracterizados por 18 parâmetros (nomeados como vetores). A Tabela 7 descreve os parâmetros correlacionados de Arabidopsis. A média para cada um dos parâmetros medidos foi calculada utilizando o software JMP (Tabelas 8-9) e uma análise de correlação subsequente foi realizada. Os resultados foram, então, integrados ao banco de dados.
Tabela 7
Parâmetros correlacionados à Arabidopsis (vetores)Tabela 7. São fornecidos os parâmetros correlacionados à Arabidopsis (ID de Correlação N° 1-18). Abreviações: Cm = centímetro(s); g = grama(s); mg = miligrama(s).[00523] Nine different Arabidopsis ecotypes were cultivated and characterized by 18 parameters (named as vectors). Table 7 describes the correlated parameters of Arabidopsis. The mean for each of the measured parameters was calculated using the JMP software (Tables 8-9) and a subsequent correlation analysis was performed. The results were then integrated into the database.
Table 7
Parameters related to Arabidopsis (vectors) Table 7. The parameters related to Arabidopsis (Correlation ID No. 1-18) are provided. Abbreviations: Cm = centimeter (s); g = gram (s); mg = milligram (s).
[00524] Os valores caracterizados são resumidos nas Tabelas 8 e 9 abaixo.
Tabela 8
Parâmetros medidos em ecótipos de Arabidopsis [00524] The characterized values are summarized in Tables 8 and 9 below.
Table 8
Parameters measured in Arabidopsis ecotypes
[00525] Tabela 8. São fornecidos os valores para cada um dos parâmetros medidos nos ecotipos de Arabidopsis: 15 = produção de semente por planta (g); 16 = produção de óleo por planta (mg); 12 =% de óleo por semente; 11 = peso de 1000 sementes (g); 5 = matéria seca por planta (g); 17 = índice de colheita; 10 = área total da folha por planta (cm); 13 = sementes por síliqua; 14 = comprimento do síliqua (cm).
Tabela 9
Parâmetros adicionais medidos em ecótibos de Arabidoosis [00525] Table 8. The values for each of the parameters measured in the Arabidopsis ecotypes are provided: 15 = seed production per plant (g); 16 = oil production per plant (mg); 12 =% of oil per seed; 11 = weight of 1000 seeds (g); 5 = dry matter per plant (g); 17 = harvest index; 10 = total leaf area per plant (cm); 13 = seeds per silica; 14 = length of the silica (cm).
Table 9
Additional parameters measured in Arabidoosis ecotibs
[00526] Tabela 9: São fornecidos os valores para cada um dos parâmetros medidos nos ecotipos de Arabidopsis: 6 = Taxa de crescimento vegetal (cm2/dia) até 8 folhas genuínas; 3 = crescimento relativo da raiz (cm/dia) (dia 13); 2 = Comprimento da raiz no dia 7 (cm); 1 = Comprimento da raiz no dia 13 (cm); 4 = peso fresco por planta (g) no estágio de fixação; 9. = comprimento da lâmina (cm); 8 = Largura da lâmina (cm); 18 = Comprimento/largura da folha; 7= Circularidade da lâmina.[00526] Table 9: Values are provided for each of the parameters measured in the Arabidopsis ecotypes: 6 = Plant growth rate (cm2 / day) up to 8 genuine leaves; 3 = relative root growth (cm / day) (day 13); 2 = Root length on day 7 (cm); 1 = Root length on day 13 (cm); 4 = fresh weight per plant (g) in the fixation stage; 9. = blade length (cm); 8 = Blade width (cm); 18 = Length / width of the sheet; 7 = Blade circularity.
[00527] A fim de produzir uma análise de correlação de expressão de gene de alta produtividade, os presentes inventores utilizaram o microarranjo de oligonucleotídeo de algodão projetado e produzido por "Comparative Evolutionary Genomics of Cotton [Genômica Evolutiva Comparativa do Algodão] "
[http://cottonevolution (ponto) info/). Esse Microarranjo de Oligonucleotídeo de Algodão é composto de 12,006 oligonucleotídeos de Tecnologias Integradas de DNA (IDT Integrated DNA Technologies) derivados de um conjunto de mais de 180,000 Gossypium ESTs sequenciados a partir de 30 bibliotecas de cDNA. Para detalhes adicionais, vide PCT/IL2005/000627 e PCT/IL2007/001590, os quais são aqui incorporados em sua totalidade por referência.
Tabela 10
Conjuntos experimentais de transcriptoma de Algodão [00527] In order to produce a high productivity gene expression correlation analysis, the present inventors used the cotton oligonucleotide microarray designed and produced by "Comparative Evolutionary Genomics of Cotton"
[http: // cottonevolution (dot) info /). This Cotton Oligonucleotide Microarray is made up of 12,006 Integrated DNA Technologies (IDT Integrated DNA Technologies) oligonucleotides derived from a set of more than 180,000 Gossypium ESTs sequenced from 30 cDNA libraries. For further details, see PCT / IL2005 / 000627 and PCT / IL2007 / 001590, which are incorporated herein in their entirety by reference.
Table 10
Cotton transcriptome experimental sets
[00528] Tabela 10. São fornecidos os conjuntos de expressão de transcriptoma de algodão. "5d" = 5 dias após antese; "10d" = 10 dias após antese; "15d" = 15 dias após antese. "DPA [days-post-anthesis] " = dias após antese.[00528] Table 10. Cotton transcriptome expression sets are provided. "5d" = 5 days after anthesis; "10d" = 10 days after anthesis; "15d" = 15 days after anthesis. "DPA [days-post-anthesis]" = days after anthesis.
[00529] A fim de definir as correlações entre os níveis de expressão de RNA e o comprimento da fibra, fibras de 8 linhas de algodão diferentes foram analisadas. Essas fibras foram selecionadas apresentando uma qualidade de fibra muito boa e alto índice de filaça (tipos de Pima, originados a partir de outras espécies de algodão, nomeada G. barbadense), níveis diferentes de qualidade e índice de filaça a partir de várias linhas de G. hirsutum: boa qualidade e alto índice de filaça (tipo Acala), e baixa qualidade e baixo índice de filaça (tipo Tamcot, e variedades antigas). Um resumo do comprimento da fibra das diferentes linhas é fornecido na Tabela 11 abaixo.[00529] In order to define the correlations between the levels of RNA expression and the length of the fiber, fibers from 8 different cotton lines were analyzed. These fibers were selected with very good fiber quality and a high index of fila (types of Pima, originated from other cotton species, named G. barbadense), different levels of quality and index of fila from different lines of cotton. G. hirsutum: good quality and high index of thread (type Acala), and low quality and low index of thread (type Tamcot, and old varieties). A summary of the fiber length of the different lines is provided in Table 11 below.
[00530] Extração de RNA -Estágios de desenvolvimento da fibra, representando diferentes características da fibra, em 5, 10 e 15 DPA, foram amostrados e o RNA foi extraído, conforme descrito acima.[00530] RNA extraction - Fiber development stages, representing different fiber characteristics, in 5, 10 and 15 DPA, were sampled and the RNA was extracted, as described above.
[00531] Avaliação do comprimento da fibra - O comprimento da fibra das linhas de algodão foi medido utilizando a fibrografia. O sistema de fibrografia foi utilizado para calcular o comprimento em termos de comprimento "Médio da Metade Superior". A média da metade superior (UHMtupper half mean) é o comprimento médio da metade mais longa da distribuição de fibra. A fibrografia mede o comprimento em comprimentos do vão em um dado ponto porcentual em
www (ponto) cottoninc (ponto) com/ClassificationofCotton/?Pg=4#Length] .[00531] Fiber length assessment - The fiber length of the cotton threads was measured using fibrography. The fibrography system was used to calculate the length in terms of "Upper Half Average" length. The upper half average (UHMtupper half mean) is the average length of the longest half of the fiber distribution. Fibrography measures the length in span lengths at a given percentage point in
www (dot) cottoninc (dot) com / ClassificationofCotton /? Pg = 4 # Length].
[00532] Oito linhas diferentes de algodão foram cultivadas e seus comprimentos de fibra foram medidos. Os valores de UHM das fibras estão resumidos na Tabela 11 abaixo. O R ao quadrado foi calculado para cada um dos genes.
Tabela 11
Resumo do comprimento da fibra das 8 diferentes linhas de algodão. [00532] Eight different lines of cotton were grown and their fiber lengths were measured. The UHM values of the fibers are summarized in Table 11 below. The squared OR was calculated for each of the genes.
Table 11
Summary of the fiber length of the 8 different cotton threads.
[00533] Tabela 11: São apresentadas as médias e desvios padrões (STD) de 8 linhas diferentes de algodão.[00533] Table 11: The averages and standard deviations (STD) of 8 different cotton lines are shown.
[00534] Para produzir uma análise de expressão diferencial das plantas de arroz sujeitas às condições limitantes de nitrogênio comparada às condições normais (não limitantes) de nitrogênio, os presentes inventores utilizaram um microarranjo de oligonucleotídeo de Arroz, produzido pela Agilent Technologies [http://www (ponto) chem.
(ponto) agilent (ponto) com/Scripts/PDS (ponto) asp?1Page=50879] . O oligonucleotídeo da matriz representa cerca de 44,000 genes e transcrições de arroz.[00534] To produce a differential expression analysis of rice plants subject to nitrogen-limiting conditions compared to normal (non-limiting) nitrogen conditions, the present inventors used a Rice oligonucleotide microarray, produced by Agilent Technologies [http: / / www (dot) chem.
(dot) agilent (dot) com / Scripts / PDS (dot) asp? 1Page = 50879]. The matrix oligonucleotide represents about 44,000 rice genes and transcripts.
[00535] Avaliação das plantas de arroz cultivadas em diferentes níveis de fertilização de nitrogênio - Cinco acessos de arroz foram cultivados em 3 lotes repetitivos, cada um contendo 10 plantas, em uma estufa com rede em condições semi-hidropônicas. Em poucas palavras, o protocolo de cultivo foi o seguinte: As sementes do arroz foram semeadas em bandejas preenchidas com uma mistura de vermiculite e turfa em uma proporção de 1:1. As condições limitantes de nitrogênio constantes foram alcançadas irrigando as plantas com uma solução contendo nitrogênio inorgânico a 0,8mM na forma de KNO3, suplementado com KH2PO4 a 1mM, MgSO4 a 1mM, K2SO4 a 3,6 mM e microelementos, enquanto níveis normais de nitrogênio foram alcançadas aplicando uma solução de nitrogênio inorgânico a 8mM também na forma de KNO3, com KH2PO4 a 1mM, MgSO4 a 1mM e microelementos.[00535] Evaluation of rice plants grown at different levels of nitrogen fertilization - Five accessions of rice were grown in 3 repetitive lots, each containing 10 plants, in a greenhouse with net under semi-hydroponic conditions. In a nutshell, the cultivation protocol was as follows: The rice seeds were sown in trays filled with a mixture of vermiculite and peat in a 1: 1 ratio. The constant nitrogen limiting conditions were achieved by irrigating the plants with a solution containing 0.8mM inorganic nitrogen in the form of KNO3, supplemented with 1mM KH2PO4, 1mM MgSO4, 3.6mM K2SO4 and microelements, while normal levels of nitrogen were achieved by applying an 8mM inorganic nitrogen solution also in the form of KNO3, with 1mM KH2PO4, 1mM MgSO4 and microelements.
[00536] Tecidos do arroz analisados - Todas as 5 variedades de arroz selecionados foram agrupadas em 1 lote por cada tratamento. Dois tecidos [folhas e raízes] crescendo em dois níveis diferentes de fertilização de nitrogênio, 0,8 mM de Nitrogênio (condições limitantes de nitrogênio) ou 8 mM de Nitrogênio (condições normais de nitrogênio) foram amostrados e o RNA foi extraído, conforme descrito acima. Por conveniência, cada tipo de tecido de informação de expressão de microarranjo recebeu um ID de conjunto, conforme resumido na Tabela 12 abaixo.
Tabela 12
Conjuntos de expressão de transcriptoma de arroz. [00536] Rice tissues analyzed - All 5 rice varieties selected were grouped into 1 batch for each treatment. Two tissues [leaves and roots] growing at two different levels of nitrogen fertilization, 0.8 mM Nitrogen (nitrogen limiting conditions) or 8 mM Nitrogen (normal nitrogen conditions) were sampled and RNA was extracted, as described above. For convenience, each type of microarray expression information tissue received a set ID, as summarized in Table 12 below.
Table 12
Expression sets of rice transcriptome.
[00537] A fim de produzir uma análise de correlação de alta produtividade, comparando o fenótipo da planta e o nível de empressão do gene, os presentes inventores utilizaram um microarranjo de oligonucleotídeo de cevada, produzido pela Agilent Technologies [http://www (ponto) chem (ponto) agilent (ponto) com/Scripts/PDS (ponto) asp?1Page=50879] . O oligonucleotídeo do arranjo representa cerca de 47.500 genes e transcrições de cevada. Para definir as correlações entre os níveis de expressão de RNA e parâmetros relacionados aos componentes de produção ou vigor, várias características de plantas de 25 diferentes acessos de cevada foram analisados. Dentre elas, 13 acessos englobando a variação observada foram selecionados para análise de expressão de RNA. A correlação entre os níveis de RNA e os parâmetros caracterizados foi analisada utilizando o teste de correlação de Pearson [http://www (ponto) davidmlane (ponto) com/hyperstat/A34739 (ponto) htmll.[00537] In order to produce a high productivity correlation analysis, comparing the plant phenotype and the level of gene emission, the present inventors used a barley oligonucleotide microarray, produced by Agilent Technologies [http: // www ( dot) agilent chem (dot) com / Scripts / PDS (dot) asp? 1Page = 50879]. The array's oligonucleotide represents about 47,500 barley genes and transcripts. To define the correlations between the levels of RNA expression and parameters related to the components of production or vigor, several characteristics of plants from 25 different barley accessions were analyzed. Among them, 13 accessions encompassing the observed variation were selected for analysis of RNA expression. The correlation between RNA levels and the characterized parameters was analyzed using Pearson's correlation test [http: // www (dot) davidmlane (dot) com / hyperstat / A34739 (dot) htmll.
[00538] Tecidos de cevada analisados - Cinco tecidos em diferentes estádios de desenvolvimento [meristema, flor, espigueta, caule e folha] que representam diferentes características da planta foram amostrados e o RNA foi extraído, conforme descrito acima. Cada tipo de tecido de informação de expressão de microarranjo recebeu um ID de Conjunto, conforme resumido na Tabela 13 abaixo.
Tabela 13
Conjuntos de expressão de transcriptoma de cevada [00538] Barley tissues analyzed - Five tissues at different stages of development [meristem, flower, spikelet, stem and leaf] that represent different characteristics of the plant were sampled and the RNA was extracted, as described above. Each type of microarray expression information tissue received a Set ID, as summarized in Table 13 below.
Table 13
Barley transcriptome expression sets
[00539] Avaliação dos parâmetros relacionados aos componentes de produção e vigor de Cevada - 25 acessos de cevada em 4 blocos repetitivos (chamados A, B, C e D), cada um contendo 4 plantas por lote foram cultivados em estufa com rede. As plantas foram fenotipadas em uma base diária, seguindo o descritor padrão de cevada (Tabela 14, abaixo). A colheita foi conduzida enquanto 50% das espigas foram secados para evitar liberação espontânea das sementes. As plantas foram separadas para a parte vegetativa e espigas, delas, 5 espigas foram debulhadas (grãos foram separados das glumas) para análise adicional de grão tal como medição do tamanho, contagem do grão por espigão e produção de grão por espigão. Todo o material foi secado no forno e as sementes foram debulhadas manualmente a partir das espigas antes da medição das características de semente (peso e tamanho) utilizando varredura e análise da imagem. O sistema de análise de imagem incluiu um computador pessoal (processador Intel P43.0 GHz) e um programa de domínio público - ImageJ 1.37 (programa de processamento de imagem com base em Java, desenvolvido no Instituto Nacional de Saúde dos Estados Unidos e livremente disponível na internet [http://rsbweb (ponto) nih (ponto) gov/] . Em seguida, os dados analisados foram salvos como arquivos de texto e processados utilizando o software JMP de análise estatística (Instituto SAS).
Tabela 14
Descritores padrões da cevada [00539] Evaluation of parameters related to the components of production and vigor of Barley - 25 accessions of barley in 4 repetitive blocks (called A, B, C and D), each containing 4 plants per lot were grown in a greenhouse with a net. The plants were phenotyped on a daily basis, following the standard barley descriptor (Table 14, below). The harvest was carried out while 50% of the ears were dried to avoid spontaneous release of the seeds. The plants were separated for the vegetative part and ears, of them, 5 ears were threshed (grains were separated from the glumes) for additional grain analysis such as size measurement, grain count by spike and grain production by spike. All the material was dried in the oven and the seeds were threshed manually from the ears before measuring the seed characteristics (weight and size) using scanning and image analysis. The image analysis system included a personal computer (Intel P43.0 GHz processor) and a public domain program - ImageJ 1.37 (Java-based image processing program, developed at the National Institute of Health in the United States and freely available on the internet [http: // rsbweb (dot) nih (dot) gov /]. Then, the analyzed data were saved as text files and processed using the JMP statistical analysis software (Instituto SAS).
Table 14
Standard barley descriptors
[00540] Grãos por espiga - No final do experimento (50% das espigas foram secados), todas as espigas dos lotes dentro dos blocos A-D foram coletadas. O número total de grãos das 5 espigas que foram manualmente debulhadas foi contado. O grão médio por espiga foi calculado dividindo o número total do grão pelo número de espigas.[00540] Grains per ear - At the end of the experiment (50% of the ears were dried), all ears of the lots within the A-D blocks were collected. The total number of grains from the 5 ears that were manually threshed was counted. The average grain per ear was calculated by dividing the total number of grain by the number of ears.
[00541] Tamanho médio do grão (cm) - No final do experimento (50% das espigas foram secados), todas as espigas dos lotes dentro dos blocos A-D foram coletadas. Os grãos totais de 5 espigas que foram manualmente debulhadas foram digitalizados e as imagens foram analisadas utilizando o sistema de formação de imagem digital. A digitalização do grão foi feita utilizando o digitalizador Brother (modelo DCP-135), na resolução de 200 dpi e analisada com o software Imagem J. O tamanho médio do grão foi calculado dividindo o tamanho total do grão pelo número total do grão.[00541] Average grain size (cm) - At the end of the experiment (50% of the ears were dried), all ears of the lots within blocks A-D were collected. The total grains of 5 ears that were manually threshed were digitized and the images were analyzed using the digital image formation system. The digitization of the grain was made using the Brother scanner (model DCP-135), at a resolution of 200 dpi and analyzed with the software Image J. The average grain size was calculated by dividing the total grain size by the total number of the grain.
[00542] Peso médio do grão (mg) - No final do experimento (50% das espigas foram secados), todas as espigas dos lotes dentro dos blocos A-D foram coletadas. Os grãos totais das 5 espigas que foram manualmente debulhadas foram contados e pesados. O peso médio foi calculado dividindo o peso total pelo número total do grão.[00542] Average grain weight (mg) - At the end of the experiment (50% of the ears were dried), all ears of the lots within blocks A-D were collected. The total grains of the 5 ears that were manually threshed were counted and weighed. The average weight was calculated by dividing the total weight by the total number of the grain.
[00543] Produção de grão por espiga (g) - No final do experimento (50% das espigas foram secados), todas as espigas dos lotes dentro dos blocos A-D foram coletadas. Os grãos totais de 5 espigas que foram manualmente debulhadas foram pesados. A produção de grão foi calculada dividindo o peso total pelo número da espiga.[00543] Grain production per ear (g) - At the end of the experiment (50% of the ears were dried), all ears of the lots within blocks A-D were collected. The total grains of 5 ears that were manually threshed were weighed. Grain yield was calculated by dividing the total weight by the number of the ear.
[00544] Análise do comprimento da espiga - No final do experimento (50% das espigas foram secados), todas as espigas dos lotes dentro dos blocos A-D foram coletadas. As cinco espigas escolhidas por planta foram medidas utilizando fita métrica excluindo as arestas.[00544] Ear length analysis - At the end of the experiment (50% of the ears were dried), all ears of the lots within blocks A-D were collected. The five ears chosen per plant were measured using a tape measure excluding the edges.
[00545] Análise do número de espigas - No final do experimento (50% das espigas foram secados), todas as espigas dos lotes dentro dos blocos A-D foram coletadas. As espigas por planta foram contadas.[00545] Analysis of the number of ears - At the end of the experiment (50% of ears were dried), all ears of the lots within blocks A-D were collected. The ears per plant were counted.
[00546] Pontuação do hábito de cultivo - No estágio de cultivo 10 (inicialização), cada uma das plantas foi pontuada para sua natureza de hábito de cultivo. A escala que foi utilizada foi 1 para natureza prostrada até 9 para ereta.[00546] Cultivation habit score - In cultivation stage 10 (initialization), each of the plants was scored for their cultivation habit nature. The scale that was used was 1 for prostrate nature up to 9 for upright.
[00547] Pilosidade de folhas basais - No estágio de cultivo 5 (revestimento da folha fortemente ereta; fim de perfilhamento), cada um das plantas foi pontuada para sua natureza de pilosidade da folha antes da última. A escala que foi utilizada foi 1 para natureza prostrada até 9 para ereta.[00547] Hairiness of basal leaves - In cultivation stage 5 (leaf covering strongly erect; end of tillering), each of the plants was scored for its leaf hairy nature before the last one. The scale that was used was 1 for prostrate nature up to 9 for upright.
[00548] Altura da planta - No estágio da colheita (50% das espigas foram secados), cada um das plantas foi medida por sua altura utilizando fita métrica. A altura foi medida do nível do solo para o topo da espiga mais longa excluindo as arestas.[00548] Plant height - At the harvest stage (50% of the ears were dried), each plant was measured by its height using a tape measure. The height was measured from the ground level to the top of the longest ear, excluding the edges.
[00549] Dias para floração -Cada uma das plantas foi monitorada para data de floração. Dias de floração foram calculados a partir da data da semeadura até a data da floração.[00549] Flowering days -Each of the plants was monitored for flowering date. Flowering days were calculated from the date of sowing to the date of flowering.
[00550] Pigmentação do caule - No estágio de cultivo 10 (inicialização), cada uma das plantas foi pontuada por sua cor do caule. A escala que foi utilizada foi 1 para verde até 5 para roxo total.[00550] Stem pigmentation - In cultivation stage 10 (initialization), each plant was scored for its stem color. The scale that was used was 1 for green to 5 for total purple.
[00551] Peso seco vegetal e produção de espiga - No final do experimento (50% das espigas foram secados), todas as espigas e material vegetativo dos lotes dentro dos blocos A-D foram coletados. O peso da biomassa e espigas de cada lote foi separado, medido e dividido pelo número de plantas.[00551] Dry vegetable weight and ear production - At the end of the experiment (50% of the ears were dried), all ears and vegetative material from the lots within the A-D blocks were collected. The weight of the biomass and ears of each lot was separated, measured and divided by the number of plants.
[00552] Peso seco = peso total da parte vegetativa acima do solo (excluindo raízes) após secar a 70 ❑C no forno por 48 horas;
Produção de espiga por planta = peso total da espiga por planta (g) após secar a 30❑C no forno por 48 horas.[00552] Dry weight = total weight of the vegetative part above the soil (excluding roots) after drying at 70 ❑C in the oven for 48 hours;
Ear production per plant = total ear weight per plant (g) after drying at 30❑C in the oven for 48 hours.
[00553] Índice de colheita (para cevada) - o índice de colheita foi calculado utilizando a Fórmula XIII.[00553] Harvest index (for barley) - the harvest index was calculated using Formula XIII.
[00554] Fórmula XIII: Índice de colheita = peso seco médio da espiga por planta/(peso seco médio vegetal por planta + peso seco médio da espiga por planta).
Tabela 15
Parâmetros correlacionados à Cevada (vetores) [00554] Formula XIII: Harvest index = average dry weight of the ear per plant / (average dry weight of the plant per plant + average dry weight of the ear per plant).
Table 15
Parameters related to Barley (vectors)
[00555] 13 diferentes acessos de cevada foram cultivados e caracterizados por 13 parâmetros, conforme descrito acima. A média para cada um dos parâmetros medidos foi calculada utilizando o software JMP e os valores foram resumidos nas Tabelas 16 e 17 abaixo. A análise de correlação subsequente entre os vários conjuntos de expressão de transcriptoma (Tabela 13) e os parâmetros médios foi conduzida. Em seguida, os resultados foram integrados à base de dados.
Tabela 16
Parâmetros medidos de ID' s de correlação em acessos de cevada [00555] 13 different accessions of barley were cultivated and characterized by 13 parameters, as described above. The mean for each of the measured parameters was calculated using the JMP software and the values were summarized in Tables 16 and 17 below. The subsequent correlation analysis between the various transcriptome expression sets (Table 13) and the mean parameters was conducted. Then, the results were integrated into the database.
Table 16
Measured parameters of correlation ID's in barley accessions
[00556] Tabela 16. São fornecidos os valores de cada um dos parâmetros medidos em acessos de cevada, de acordo com as identificações de correlação (ID's de Correlação) a seguir: 6 = Espigas por planta; 10 = Dias para floração; 3 = Peso dos grãos; 5 = Comprimento da espiga; 2 = Tamanho dos grãos; 1 = Grãos por espiga; 7 = Hábito de cultivo.
Tabela 17
Acessos de cevada, parâmetros medidos adicionais (linhas 713) [00556] Table 16. The values of each of the parameters measured in barley accessions are provided, according to the following correlation identifications (Correlation ID's): 6 = Spikes per plant; 10 = Days for flowering; 3 = Grain weight; 5 = Ear length; 2 = Grain size; 1 = Grains per ear; 7 = Cultivation habit.
Table 17
Barley accesses, additional measured parameters (lines 713)
[00557] Tabela 17. São fornecidos os valores de cada um dos parâmetros medidos em acessos de cevada, de acordo com as identificações de correlação (ID's de Correlação) a seguir: 8 = Pilosidade de folhas basais; 9 = Altura da planta; 4 = Produção de grãos por espiga; 11 = Pigmentação do caule; 12 = Peso seco vegetal; 13 = Indice de colheita.[00557] Table 17. The values of each of the parameters measured in barley accessions are provided, according to the following correlation identifications (Correlation ID's): 8 = Hairiness of basal leaves; 9 = Height of the plant; 4 = Grain production per ear; 11 = Pigmentation of the stem; 12 = Vegetable dry weight; 13 = Harvest index.
[00558] Para produzir uma análise de correlação de alta produtividade, comparando o fenótipo da planta e o nível de expressão do gene, os presentes inventores utilizaram um microarranjo de oligonucleotídeo de Cevada, produzido pela Agilent Technologies [http://www (ponto) chem. (ponto) agilent (ponto) com/Scripts/PDS (ponto) asp?1Page=50879] . O oligonucleotídeo do arranjo representa cerca de 60.000 genes e transcrições de Cevada. Para definir as correlações entre os níveis da expressão de RNA e os parâmetros relacionados à produção ou vigor, várias características de planta de 15 diferentes acessos de Cevada foram analisadas. Dentre elas, 10 acessos englobando a variação observada foram selecionados para a análise de expressão de RNA. A correlação entre os níveis de RNA e os parâmetros caracterizados foi analisando utilizando o teste de correlação Pearson [Http://www (ponto) davidmlane (ponto) com/hyperstat/A34739 (ponto) html] .[00558] To produce a high productivity correlation analysis, comparing the plant phenotype and the level of gene expression, the present inventors used a barley oligonucleotide microarray, produced by Agilent Technologies [http: // www (dot) chem. (dot) agilent (dot) com / Scripts / PDS (dot) asp? 1Page = 50879]. The array's oligonucleotide represents about 60,000 Barley genes and transcripts. To define the correlations between the levels of RNA expression and the parameters related to production or vigor, several plant characteristics of 15 different Barley accessions were analyzed. Among them, 10 accessions encompassing the observed variation were selected for the analysis of RNA expression. The correlation between the RNA levels and the parameters characterized was analyzed using the Pearson correlation test [Http: // www (dot) davidmlane (dot) com / hyperstat / A34739 (dot) html].
[00559] Tecidos de cevada analisados - Quatro tecidos em diferentes estágios de
desenvolvimento [folha, meristema, ponta da raiz e raiz adventícia] , representando diferentes características da planta, foram amostrados e o RNA foi extraído, conforme descrito acima. Cada tipo de tecido de informação de expressão de microarranjo recebeu um ID de conjunto, conforme resumido na Tabela 18 abaixo.
Tabela 18
Conjuntos de expressão de transcriptoma de Cevada [00559] Barley tissues analyzed - Four tissues in different stages of
development [leaf, meristem, tip of the root and adventitia root], representing different characteristics of the plant, were sampled and the RNA was extracted, as described above. Each type of microarray expression information tissue received a pool ID, as summarized in Table 18 below.
Table 18
Barley transcriptome expression sets
[00560] Tabela 18. São fornecidos os conjuntos de expressão de transcriptoma de Cevada.[00560] Table 18. Barley transcriptome expression sets are provided.
[00561] Avaliação dos parâmetros relacionados aos componentes de produção e vigor de Cevada - 15 acessos de Cevada em 5 lotes repetitivos, cada um contendo 5 plantas por lote, foram cultivadas na estufa de rede. Três tratamentos diferentes foram aplicados: as plantas foram fertilizadas e regadas regularmente durante o crescimento da planta até a colheita (conforme recomendado para o crescimento comercial, as plantas foram irrigadas de 2 a 3 vezes por semana, e a fertilização foi dada nos primeiros 1,5 meses do período de crescimento) ou com baixo Nitrogênio (80% por cento menos Nitrogênio) ou sob estresse devido à seca (ciclos de seca e re-irrigação foram conduzidos ao longo de todo o experimento, total de 40% menos de água dadas no tratamento a seco). As plantas foram fenotipadas diariamente de acordo com parâmetros listados na Tabela 19 abaixo. A colheita foi realizada enquanto todas as espigas eram secas. Todo o material foi seco em estufa e as sementes foram debulhadas manualmente a partir das espigas antes da medição das características da semente (peso e tamanho) utilizando varredura e análise de imagem. O sistema de análise de imagem inclui um computador pessoal (processador Intel P4 3.0 Ghz) e um programa de domínio público - ImageJ 1.37 (Java com base no programa de processamento de imagem, que foi desenvolvido nos Institutos Nacionais de Saúde Dos Estados Unidos e livremente disponível na internet [Hypertext Transfer Protocol://rsbweb (ponto) nih (ponto) gov/] . Em seguida, dados de análise foram salvos para arquivos de textos e processados utilizando o software de análise estatística JMP (instituto SAS).[00561] Evaluation of parameters related to the components of production and vigor of Barley - 15 accessions of Barley in 5 repetitive lots, each containing 5 plants per lot, were grown in the network greenhouse. Three different treatments were applied: the plants were fertilized and watered regularly during the growth of the plant until harvest (as recommended for commercial growth, the plants were irrigated 2 to 3 times a week, and fertilization was given in the first 1, 5 months of growth period) or with low Nitrogen (80% percent less Nitrogen) or under drought stress (drought and re-irrigation cycles were conducted throughout the experiment, total 40% less water given in dry treatment). The plants were phenotyped daily according to the parameters listed in Table 19 below. Harvesting was carried out while all ears were dried. All the material was dried in an oven and the seeds were threshed manually from the ears before measuring the characteristics of the seed (weight and size) using scanning and image analysis. The image analysis system includes a personal computer (Intel P4 3.0 Ghz processor) and a public domain program - ImageJ 1.37 (Java based on the image processing program, which was developed at the National Institutes of Health in the United States and freely available on the internet [Hypertext Transfer Protocol: // rsbweb (dot) nih (dot) gov /]. Afterwards, analysis data were saved to text files and processed using the statistical analysis software JMP (instituto SAS).
[00562] Produção de Grão (gr.) - No final do experimento, todas as espigas dos lotes foram coletadas. O total de grãos a partir de todas as espigas que foram debulhadas manualmente foi pesado. A produção de grão foi calculada por lote ou por planta.[00562] Grain Production (gr.) - At the end of the experiment, all ears of the lots were collected. The total grain from all ears that were threshed manually was weighed. Grain production was calculated by lot or by plant.
[00563] Análise do comprimento e largura da espiga - No final do experimento, o comprimento e largura das cinco espigas escolhidas por planta foram medida utilizando fita métrica, excluindo as aristas.[00563] Analysis of the length and width of the ear - At the end of the experiment, the length and width of the five ears chosen per plant were measured using a tape measure, excluding the edges.
[00564] Análise do número de espigas - As espigas por planta foram contadas.[00564] Analysis of the number of ears - The ears per plant were counted.
[00565] Altura da planta -Cada uma das plantas foi medida quando a sua altura, utilizando fita métrica. A altura foi medida a partir do nível do solo até o topo mais distante da espiga excluindo as aristas em dois pontos de tempo no crescimento Vegetal (30 dias após semeadura) e na colheita.[00565] Height of the plant -Each of the plants was measured when its height, using a tape measure. The height was measured from the ground level to the furthest top of the ear, excluding the edges at two points of time in plant growth (30 days after sowing) and at harvest.
[00566] Peso da espiga - O peso da biomassa e espigas de cada unidade foi separado, medido e divido pelo número de plantas.[00566] Ear weight - The weight of the biomass and ears of each unit was separated, measured and divided by the number of plants.
[00567] Peso seco = peso total da parte vegetal acima da terra (excluindo as raízes) após secagem a 70❑0 na estufa por 48 horas em dois pontos de tempo no crescimento Vegetal (30 dias após semeadura) e na colheita.[00567] Dry weight = total weight of the plant part above the ground (excluding the roots) after drying at 70❑0 in the greenhouse for 48 hours at two points of time in Vegetable growth (30 days after sowing) and at harvest.
[00568] Espigueta por espiga = número de espiguetas por espiga foi contado.[00568] Spike per ear = number of spikes per ear has been counted.
[00569] Proporção Raiz/Broto - A proporção Raiz/Broto é calculada utilizando a Fórmula XIV.
Fórmula XIV:
Proporção Raiz/Broto = peso total da raiz na colheita/peso total da parte vegetal acima do solo na colheita.
N° Total de Perfilhos - todos os perfilhos foram contados por unidade em dois pontos de tempo no crescimento Vegetal (30 dias após semeadura) e na colheita.[00569] Root / Sprout Ratio - The Root / Sprout ratio is calculated using Formula XIV.
Formula XIV:
Root / Sprout Ratio = total root weight at harvest / total weight of the plant part above ground at harvest.
Total No. of Profiles - all tillers were counted per unit at two time points in plant growth (30 days after sowing) and at harvest.
[00570] Porcentagem de perfilhos reprodutivos - o número de perfilhos reprodutivos excluindo uma espiga na colheita foi divido pelo número total de perfilhes.[00570] Percentage of reproductive tillers - the number of reproductive tillers excluding an ear at harvest was divided by the total number of tillers.
[00571] SPAD - O teor de clorofila foi determinado utilizando um medidor de clorofila Minolta SPAD 502 e a medição foi realizada no momento da floração. As leituras de medição de SPAD foram feitas em folha nova totalmente desenvolvida. Três medições por folha foram tiradas por lote.[00571] SPAD - The chlorophyll content was determined using a Minolta SPAD 502 chlorophyll meter and the measurement was performed at the time of flowering. The SPAD measurement readings were taken on a new, fully developed sheet. Three measurements per sheet were taken per batch.
[00572] FW da raiz (gr.), comprimento da raiz (cm) e N° de raízes laterais - 3 plantas por unidade foram selecionadas para medição do peso da raiz, comprimento da raiz e para contagem do número de raízes laterais formadas.[00572] Root FW (gr.), Root length (cm) and N ° of lateral roots - 3 plants per unit were selected to measure root weight, root length and to count the number of lateral roots formed.
[00573] FW do Broto (peso fresco) - peso de 3 plantas por vaso foi registrado em diferentes pontos de tempo.[00573] FW do Broto (fresh weight) - weight of 3 plants per pot was recorded at different time points.
[00574] Área Média de Grão (cm2) - No final do período de crescimento, os grãos foram separados da espiga. Uma amostra de -200 grãos foi pesada, fotografada e as imagens foram processadas utilizando o sistema de processamento de imagem descrito abaixo. A área de grão foi medida a partir daquelas imagens e foi dividida pelo número de grãos.[00574] Average Grain Area (cm2) - At the end of the growing period, the grains were separated from the ear. A sample of -200 grains was weighed, photographed and the images were processed using the image processing system described below. The grain area was measured from those images and was divided by the number of grains.
[00575] Comprimento e Largura Média do Grão (cm) - No final do período de crescimento, os grãos foram separados da espiga. Uma amostra de -200 grãos foi pesada, fotografada e as imagens foram processadas utilizando o sistema de processamento de imagem descrito abaixo. A soma do comprimento e largura dos grãos (eixo mais longo) foi medida a partir daquelas imagens e foi dividida pelo número de grãos.[00575] Average Grain Length and Width (cm) - At the end of the growing period, the grains were separated from the ear. A sample of -200 grains was weighed, photographed and the images were processed using the image processing system described below. The sum of the length and width of the grains (longest axis) was measured from those images and was divided by the number of grains.
[00576] Perímetro Médio do Grão (cm) - No final do período de crescimento, os grãos foram separados da espiga. Uma amostra de -200 grãos foi pesada, fotografada e as imagens foram processadas utilizando o sistema de processamento de imagem descrito abaixo. A soma do perímetro do grão foi medida a partir daquelas imagens e foi dividida pelo número de grãos.[00576] Average Grain Perimeter (cm) - At the end of the growth period, the grains were separated from the ear. A sample of -200 grains was weighed, photographed and the images were processed using the image processing system described below. The sum of the grain perimeter was measured from those images and was divided by the number of grains.
[00577] Data de descrição - o dia no qual o estágio de inicialização foi observado foi registrado e o número de dias a partir da semeadura até a descrição foi calculado.[00577] Description date - the day on which the initialization stage was observed was recorded and the number of days from sowing to description was calculated.
[00578] Teor relativo de água - o peso fresco (FW 1 fresh weight) de três folhas de três plantas de cada um dos diferentes ID's das sementes foi registrado de imediato; em seguida, as folhas foram embebidas por 8horas em água destilada em temperatura ambiente no escuro e o peso túrgido (TWlturgid weight) foi registrado. O peso seco total (DWIdry weight) foi registrado após secagem das folhas a 60°C a um peso constante. O teor relativo da água (RWCIrelative water content) foi calculado de acordo com a Fórmula I acima.[00578] Relative water content - the fresh weight (FW 1 fresh weight) of three leaves of three plants from each of the different seed ID's was recorded immediately; then, the leaves were soaked for 8 hours in distilled water at room temperature in the dark and the turgid weight (TWlturgid weight) was recorded. The total dry weight (DWIdry weight) was recorded after drying the leaves at 60 ° C at a constant weight. The relative water content (RWCIrelative water content) was calculated according to Formula I above.
[00579] Índice de Colheita (para cevada) - O índice de colheita é calculado utilizando a Fórmula XIII acima.[00579] Harvest Index (for barley) - The harvest index is calculated using Formula XIII above.
[00580] Taxa de crescimento relativo: as taxas de crescimento relativo (RGR 1 relative growth rate) da Altura da Planta (Fórmula XV abaixo), SPAD (Fórmula XVI) e número de perfilhes (Fórmula XVII) foram calculadas conforme segue:
Fórmula XV:
Taxa de crescimento relativo da altura da planta = coeficiente de regressão da altura da planta ao longo do tempo.
Fórmula XVI:
Taxa de crescimento relativo de SPAD = coeficiente de regressão das medidas de SPAD ao longo do tempo.
Fórmula XVII:
Taxa de crescimento relativo do Número de perfilhos - coeficiente de regressão do Número de perfilhos ao longo do tempo.[00580] Relative growth rate: the relative growth rates (RGR 1 relative growth rate) of Plant Height (Formula XV below), SPAD (Formula XVI) and number of tillers (Formula XVII) were calculated as follows:
Formula XV:
Relative growth rate of plant height = regression coefficient of plant height over time.
Formula XVI:
Relative growth rate of SPAD = regression coefficient of SPAD measures over time.
Formula XVII:
Relative growth rate of Number of tillers - regression coefficient of Number of tillers over time.
[00581] Proporção de Seco/Normal: Representa a proporção para o parâmetro específico dos resultados de condição Seca divididos pelos resultados das condições Normais (manutenção de fenótipo em seco em comparação às condições normais).
Tabela 19
Parâmetros correlacionados à Cevada (vetores) [00581] Dry / Normal Ratio: Represents the proportion for the specific parameter of the Dry condition results divided by the results of the Normal conditions (maintenance of dry phenotype compared to normal conditions).
Table 19
Parameters related to Barley (vectors)
[00582] Tabela 19. São fornecidos os parâmetros correlacionados à Cevada. "TP [time point] " = ponto de tempo; "DW" = peso seco; "FW" = peso fresco; "Baixo N" = Baixo Nitrogênio; "Teor relativo de água [por cento] Proporção de Seca/Normal" - manutenção de fenótipo sob condições de seca em comparação às condições normais.[00582] Table 19. The parameters related to Barley are provided. "TP [time point]" = time point; "DW" = dry weight; "FW" = fresh weight; "Low N" = Low Nitrogen; "Relative water content [percent] Drought / Normal Ratio" - maintenance of phenotype under drought conditions compared to normal conditions.
[00583] 15 acessos diferentes de Cevada foram cultivados e caracterizados por diferentes parâmetros, conforme descrito acima. A Tabela 19 descreve os parâmetros correlacionados à Cevada. A média para cada um dos parâmetros medidos foi calculada utilizando o software JMP e os valores estão resumidos nas Tabelas 20 a 29 abaixo. A análise de correlação subsequente entre os vários conjuntos de transcriptoma e os parâmetros médios foi conduzida. A seguir, os resultados foram integrados à base de dados.
Tabela 20
Parâmetros medidos dos ID's de correlação em acessos de Cevada sob condições de Seca [00583] 15 different accessions of Barley were cultivated and characterized by different parameters, as described above. Table 19 describes the parameters related to Barley. The average for each of the measured parameters was calculated using the JMP software and the values are summarized in Tables 20 to 29 below. The subsequent correlation analysis between the various transcriptome sets and the average parameters was conducted. Then, the results were integrated into the database.
Table 20
Measured parameters of correlation IDs in Barley accessions under drought conditions
[00584] Tabela 20. São fornecidos os valores de cada um dos parâmetros (conforme descrito acima) medidos nos acessos de Cevada (linha) de cultivo sob condições de seca. As condições de cultivo são especificadas na seção de procedimento experimental.
Tabela 21
Parãmetros medidos dos ID's de correlação nos acessos de Cevada adicionais sob condições de Seca [00584] Table 20. The values of each of the parameters (as described above) measured in the accessions of Barley (row) of cultivation under drought conditions are provided. Cultivation conditions are specified in the experimental procedure section.
Table 21
Measured parameters of correlation IDs in additional Barley accesses under drought conditions
[00585] Tabela 21. São fornecidos os valores de cada um dos parâmetros (conforme descrito acima) medidos nos acessos de Cevada (linha) de cultivo sob condições de seca. As condições de cultivo são especificadas na seção de procedimento experimental.
Tabela 22
Parâmetros adicionais medidos dos ID's de correlação nos acessos de Cevada sob condições de Seca [00585] Table 21. The values of each of the parameters (as described above) measured in the accessions of Barley (line) of cultivation under drought conditions are provided. Cultivation conditions are specified in the experimental procedure section.
Table 22
Additional parameters measured from correlation IDs in Barley accessions under drought conditions
[00586] Tabela 22. São fornecidos os valores de cada um dos parâmetros (conforme descrito acima) medidos nos acessos de Cevada (linha) de cultivo sob condições de seca. As condições de cultivo são especificadas na seção de procedimento experimental.
Tabela 23
Parâmetros adicionais medidos dos ID's de correlação nos acessos adicionais de Cevada sob condições de Seca [00586] Table 22. The values of each of the parameters (as described above) measured in the accessions of Barley (row) of cultivation under drought conditions are provided. Cultivation conditions are specified in the experimental procedure section.
Table 23
Additional parameters measured from the correlation IDs in the additional accesses of Barley under drought conditions
[00587] Tabela 23. São fornecidos os valores de cada um dos parâmetros (conforme descrito acima) medidos nos acessos de Cevada (linha) de cultivo sob condições de seca. As condições de cultivo são especificadas na seção de procedimento experimental.
Tabela 24
Parâmetros medidos dos ID's de correlação nos acessos de Cevada sob condicões normais [00587] Table 23. The values of each of the parameters (as described above) measured in the accessions of Barley (row) of cultivation under drought conditions are provided. Cultivation conditions are specified in the experimental procedure section.
Table 24
Measured parameters of correlation IDs in Barley accessions under normal conditions
[00588] Tabela 24. São fornecidos os valores de cada um dos parâmetros (conforme descrito acima) medidos nos acessos de Cevada (linha) sob condições normais de cultivo. As condições de cultivo são especificadas na seção de procedimento experimental.
Tabela 25
Parâmetros medidos dos ID's de correlação nos acessos adicionais de Cevada sob condições normais [00588] Table 24. The values of each of the parameters (as described above) measured in the Barley accessions (line) under normal cultivation conditions are provided. Cultivation conditions are specified in the experimental procedure section.
Table 25
Measured parameters of the correlation IDs in the additional accesses of Barley under normal conditions
[00589] Tabela 25. São fornecidos os valores de cada um dos parâmetros (conforme descrito acima) medidos nos acessos de Cevada (linha) sob condições normais de cultivo. As condições de cultivo são especificadas na seção de procedimento experimental.
Tabela 26
Parâmetros adicionais medidos dos ID's de correlação nos acessos de Cevada sob condições normais [00589] Table 25. The values of each of the parameters (as described above) measured in the Barley accessions (line) under normal cultivation conditions are provided. Cultivation conditions are specified in the experimental procedure section.
Table 26
Additional parameters measured from correlation IDs in Barley accessions under normal conditions
[00590] Tabela 26. São fornecidos os valores de cada um dos parâmetros (conforme descrito acima) medidos nos acessos de Cevada (linha) sob condições normais de cultivo. As condições de cultivo são especificadas na seção de procedimento experimental.
Tabela 27
Parâmetros medidos dos ID's de correlação nos acessos adicionais de Cevada sob condições de Baixo N. [00590] Table 26. The values of each of the parameters (as described above) measured in the Barley accessions (line) under normal cultivation conditions are provided. Cultivation conditions are specified in the experimental procedure section.
Table 27
Measured parameters of the correlation IDs in the additional accesses of Barley under conditions of Low N.
[00591] Tabela 27. São fornecidos os valores de cada um dos parâmetros (conforme descrito acima) medidos nos acessos de Cevada (linha) sob condições de cultivo de baixo nitrogênio. As condições de cultivo são especificadas na seção de procedimento experimental.
Tabela 28
Parâmetros medidos dos ID's de correlação nos acessos adicionais de Cevada sob condições de Baixo N. [00591] Table 27. The values of each of the parameters (as described above) measured in the Barley accessions (line) under low nitrogen cultivation conditions are provided. Cultivation conditions are specified in the experimental procedure section.
Table 28
Measured parameters of the correlation IDs in the additional accesses of Barley under conditions of Low N.
[00592] Tabela 28. São fornecidos os valores de cada um dos parâmetros (conforme descrito acima) medidos nos acessos de Cevada (linha) sob condições de cultivo de baixo nitrogênio. As condições de cultivo são especificadas na seção de procedimento experimental.
Tabela 29
Parâmetros adicionais medidos dos ID's de correlação nos acessos de Cevada sob condições de Baixo N. [00592] Table 28. The values of each of the parameters (as described above) measured in the Barley accessions (line) under low nitrogen cultivation conditions are provided. Cultivation conditions are specified in the experimental procedure section.
Table 29
Additional parameters measured from the correlation IDs in Barley accessions under Low N. conditions
[00593] Tabela 29. São fornecidos os valores de cada um dos parâmetros (conforme descrito acima) medidos nos acessos de Cevada (linha) sob condições de cultivo de baixo nitrogênio. As condições de cultivo são especificadas na seção de procedimento experimental.[00593] Table 29. The values of each of the parameters (as described above) measured in the Barley accessions (line) under low nitrogen cultivation conditions are provided. Cultivation conditions are specified in the experimental procedure section.
[00594] A fim de produzir uma análise de correlação de alta produtividade entre o fenótipo de planta e o nível de expressão de gene, os presentes inventores utilizaram um microarranjo de oligonucleotídeo de sorgo, produzida pela Agilent Technologies [http://www (ponto) chem (ponto) agilent (ponto) com/Scripts/PDS (ponto) asp?1Page=50879] . O oligonucleotídeo do arranjo representa cerca de 44.000 genes e transcrições de sorgo. A fim de definir as correlações entre os níveis de expressão de RNA e os parâmetros relacionados ao vigor ou componentes de produção, ABST e NUE, várias características de planta de 17 diferentes híbridos de sorgo foram analisadas. Dentre elas, 10 híbridos englobando a variação observada foram selecionados para análise de expressão de RNA. A correlação entre os níveis de RNA e os parâmetros caracterizados foi analisada utilizando o teste de correlação de Pearson [http://www (ponto) davidmlane (ponto) com/hyperstat/A34739 (ponto) html] .[00594] In order to produce a high productivity correlation analysis between the plant phenotype and the level of gene expression, the present inventors used a sorghum oligonucleotide microarray, produced by Agilent Technologies [http: // www (dot ) agilent chem (dot) com / Scripts / PDS (dot) asp? 1Page = 50879]. The array's oligonucleotide represents about 44,000 sorghum genes and transcripts. In order to define the correlations between the levels of RNA expression and parameters related to vigor or production components, ABST and NUE, several plant characteristics of 17 different sorghum hybrids were analyzed. Among them, 10 hybrids encompassing the observed variation were selected for analysis of RNA expression. The correlation between the RNA levels and the characterized parameters was analyzed using Pearson's correlation test [http: // www (dot) davidmlane (dot) com / hyperstat / A34739 (dot) html].
[00595] Correlação de variedades de Sorgo através de ecotipos cultivados sob condições regulares de cultivo, graves condições de seca e condições de baixo nitrogênio.[00595] Correlation of sorghum varieties through ecotypes grown under regular growing conditions, severe drought conditions and low nitrogen conditions.
[00596] 17 variedades de Sorgo foram cultivadas em 3 lotes repetitivos, em campo. Resumidamente, o protocolo de cultivo foi o seguinte:
- 1. Condições regulares de cultivo: as plantas de sorgo foram cultivadas no campo utilizando fertilização comercial e protocolos de irrigação (370 litros por m2, fertilização de 14 unidades de 21% de ureia por período de cultivo inteiro).
- 1. Regular cultivation conditions: the sorghum plants were grown in the field using commercial fertilization and irrigation protocols (370 liters per m2, fertilization of 14 units of 21% urea per entire cultivation period).
[00597] 2. Condições de Seca: sementes de sorgo foram semeadas no solo e cultivadas em condição normal até cerca de 35 dias a partir da semeadura, por volta do estágio V8 (oito folhas verdes são totalmente expandidas, inicialização não iniciada ainda). Nesse ponto, a irrigação foi interrompida, e estresse de seca severa foi desenvolvido.[00597] 2. Dry conditions: sorghum seeds were sown in the soil and grown in normal condition until about 35 days after sowing, around stage V8 (eight green leaves are fully expanded, initialization has not started yet). At that point, irrigation was stopped, and severe drought stress was developed.
[00598] 3. Condições de fertilização de baixo nitrogênio: as plantas de sorgo foram fertilizadas com 50% menos quantidade de nitrogênio no campo do que a quantidade de nitrogênio aplicada no tratamento de cultivo regular. Todos os fertilizantes foram aplicados antes da floração.[00598] 3. Low nitrogen fertilization conditions: the sorghum plants were fertilized with 50% less nitrogen in the field than the amount of nitrogen applied in the treatment of regular cultivation. All fertilizers were applied before flowering.
[00599] Tecidos de Sorgo analisados - todos os 10 híbridos de sorgo selecionados foram amostrados para cada tratamento. Os tecidos [folha, meristema da flor e flor] das plantas cultivados sob condições normais, grave estresse de seca e condições de baixo nitrogênio foram amostrados e o RNA foi extraído, conforme descrito acima. Cada tipo de tecido de informação de expressão de microarranjo recebeu um ID de Conjunto, conforme resumido na Tabela 30 abaixo.
Tabela 30
Conjuntos de expressão de transcriptoma de sorgo em experimentos de campo [00599] Sorghum tissues analyzed - all 10 selected sorghum hybrids were sampled for each treatment. The tissues [leaf, flower meristem and flower] of plants grown under normal conditions, severe drought stress and low nitrogen conditions were sampled and RNA was extracted, as described above. Each type of microarray expression information tissue received a Set ID, as summarized in Table 30 below.
Table 30
Expression sets of sorghum transcriptome in field experiments
[00600] Tabela 30: São fornecidos os conjuntos de expressão de transcriptoma de sorgo. Folha = a folha abaixo da flor; Meristema de flor = meristema apical seguindo iniciação da panícula; Flor = a flor no dia da antese.[00600] Table 30: Sorghum transcriptome expression sets are provided. Leaf = the leaf below the flower; Flower meristem = apical meristem following panicle initiation; Flower = the flower on the day of anthesis.
[00601] Os parãmetros a seguir foram coletados utilizando um sistema de imagem digital:
Área Média do Grão (cm2) - No final do período de cultivo, os grãos foram separados da 'Cabeça' da Planta. Uma amostra de -200 grãos foi pesada, fotografada e as imagens foram processadas utilizando o sistema de processamento de imagem descrito abaixo. A área do grão foi medida a partir daquelas imagens e foi dividida pelo número de grãos.[00601] The following parameters were collected using a digital imaging system:
Average Grain Area (cm2) - At the end of the cultivation period, the grains were separated from the 'Head' of the Plant. A sample of -200 grains was weighed, photographed and the images were processed using the image processing system described below. The grain area was measured from those images and was divided by the number of grains.
[00602] Comprimento Médio do Grão (cm) - No final do período de cultivo, os grãos foram separados da 'Cabeça' da Planta. Uma amostra de -200 grãos foi pesada, fotografada e as imagens foram processadas utilizando o sistema de processamento de imagem descrito abaixo. A soma dos comprimentos dos grãos (eixo mais longo) foi medida a partir daquelas imagens e foi dividida pelo número de grãos.[00602] Average Grain Length (cm) - At the end of the cultivation period, the grains were separated from the 'Head' of the Plant. A sample of -200 grains was weighed, photographed and the images were processed using the image processing system described below. The sum of the lengths of the grains (longest axis) was measured from those images and was divided by the number of grains.
[00603] Área Média da Cabeça (cm2) - No final do período de cultivo, 5 'Cabeças' foram fotografadas e as imagens foram processadas utilizando o sistema de processamento de imagem descrito abaixo. A área da 'cabeça' foi medida a partir daquelas imagens e foi dividida pelo número de 'Cabeças'.[00603] Average Head Area (cm2) - At the end of the cultivation period, 5 'Heads' were photographed and the images were processed using the image processing system described below. The 'head' area was measured from those images and was divided by the number of 'heads'.
[00604] Comprimento Médio da Cabeça (cm) - No final do período de cultivo, 5 'Cabeças' foram fotografadas e as imagens foram processadas utilizando o sistema de processamento de imagem descrito abaixo. O comprimento da 'Cabeça' (eixo mais longo) foi medido a partir daquelas imagens e foi dividido pelo número de 'cabeças'.[00604] Average Head Length (cm) - At the end of the cultivation period, 5 'Heads' were photographed and the images were processed using the image processing system described below. The length of the 'Head' (longest axis) was measured from those images and was divided by the number of 'heads'.
[00605] Um sistema de processamento de imagem foi utilizado, consistindo de um computador pessoal (processador Intel P4 3.0 GHz) e um programa de domínio público - ImageJ 1.37, software de processamento de imagem com base em Java, desenvolvido nos Institutos Nacionais de Saúde dos Estados Unidos e livremente disponível na internet em http://rsbweb (ponto) nih (ponto) gov/. As imagens foram capturadas em resolução de 10 Mega Pixels (3888x2592 pixels) e armazenadas em um formato JPEG (Joint Photographic Experts Group standard 1 padrão do Grupo Conjunto de Especialistas em Fotografia) de baixa compressão. Em seguida, os dados de saída de processamento de imagem para área de semente e comprimento de semente foram salvos para arquivos de texto e analisados utilizando o software JMP de análise estatística (Instituto SAS).[00605] An image processing system was used, consisting of a personal computer (Intel P4 3.0 GHz processor) and a public domain program - ImageJ 1.37, Java-based image processing software, developed at the National Institutes of Health from the United States and freely available on the internet at http: // rsbweb (dot) nih (dot) gov /. The images were captured in a resolution of 10 Mega Pixels (3888x2592 pixels) and stored in a low compression JPEG (Joint Photographic Experts Group standard 1 standard of the Joint Group of Specialists in Photography). Then, the image processing output data for the seed area and seed length were saved to text files and analyzed using the JMP statistical analysis software (Instituto SAS).
[00606] Os parâmetros adicionais foram coletados ou por amostragem de 5 plantas por lote ou pela medição do parâmetro através de todas as plantas dentro do lote.[00606] Additional parameters were collected either by sampling 5 plants per lot or by measuring the parameter across all plants within the lot.
[00607] Peso Total da Semente por Cabeça (g) - No final do experimento ('Cabeças' da planta), as cabeças dos lotes dentro dos blocos A-C foram coletadas. 5 cabeças foram separadamente debulhadas e os grãos foram pesados, todas as cabeças adicionais foram debulhadas juntas e também pesadas. O peso médio do grão por cabeça foi calculado dividindo o peso total do grão pelo número total de cabeças por lote (com base no lote). No caso das 5 cabeças, o peso total dos grãos de 5 cabeças foi dividido por 5.[00607] Total Seed Weight per Head (g) - At the end of the experiment ('Heads' of the plant), the heads of the lots within blocks A-C were collected. 5 heads were threshed separately and the grains were weighed, all additional heads were threshed together and also weighed. The average weight of the grain per head was calculated by dividing the total weight of the grain by the total number of heads per lot (based on the lot). In the case of the 5 heads, the total weight of the 5-head grains was divided by 5.
[00608] Cabeça FW por grama da Planta - No final do experimento (quando as cabeças foram colhidas), o total de cabeças e 5 cabeças selecionadas por lotes dentro dos blocos A-C foram coletadas separadamente. As cabeças (total e 5) foram pesadas (gr.) separadamente e o peso fresco médio por planta foi calculado para o total de cabeças (Cabeça FW /Planta gr. com base no lote) e para 5 cabeças (Cabeça FW /Planta gr. com base em 5 plantas).[00608] FW head per gram of the Plant - At the end of the experiment (when the heads were harvested), the total heads and 5 heads selected by lots within blocks A-C were collected separately. The heads (total and 5) were weighed (gr.) Separately and the average fresh weight per plant was calculated for the total of heads (FW head / Gr. Plant based on the lot) and for 5 heads (FW head / Gr. Plant) based on 5 plants).
[00609] Altura da Planta - As plantas foram caracterizadas com relação à altura durante o período de cultivo em 5 pontos no tempo. Em cada medição, as plantas foram medidas com relação à sua altura utilizando uma fita de medição. A altura foi medida a partir do nível do solo até o topo da folha mais longa.[00609] Height of the Plant - The plants were characterized with respect to the height during the period of cultivation in 5 points in time. In each measurement, the plants were measured in relation to their height using a measuring tape. The height was measured from the ground level to the top of the longest leaf.
[00610] Número de folhas da planta - As plantas foram caracterizadas com relação ao número de folhas durante o período de cultivo em 5 pontos no tempo. Em cada medição, as plantas foram medidas com relação ao seu número de folhas contando todas as folhas de 03 plantas selecionadas por lote.[00610] Number of leaves of the plant - The plants were characterized in relation to the number of leaves during the period of cultivation at 5 points in time. In each measurement, the plants were measured in relation to their number of leaves by counting all the leaves of 03 plants selected per lot.
[00611] Taxa de Crescimento Relativo - foi calculada utilizando as Fórmulas XV (acima) e VI (acima).[00611] Relative Growth Rate - was calculated using Formulas XV (above) and VI (above).
[00612] SPAD - O teor de clorofila foi determinado utilizando um medidor de clorofila Minolta SPAD 502 e a medição foi realizada 64 dias após a semeadura. As leituras do medidor SPAD foram feitas em folha nova totalmente desenvolvida. Três medições por folha foram feitas por lote.[00612] SPAD - The chlorophyll content was determined using a Minolta SPAD 502 chlorophyll meter and the measurement was performed 64 days after sowing. The readings of the SPAD meter were made on a new, fully developed sheet. Three measurements per sheet were made per batch.
[00613] Peso fresco vegetal e Cabeças - No final do experimento (quando a inflorescências estava seca), toda a inflorescência e material vegetal dos lotes dentro dos blocos A-C foram coletados. O peso da biomassa e cabeças de cada lote foi separado, medido e dividido pelo número de cabeças.[00613] Fresh vegetable weight and heads - At the end of the experiment (when the inflorescences were dry), all the inflorescence and plant material from the lots within blocks A-C were collected. The weight of the biomass and heads of each batch was separated, measured and divided by the number of heads.
[00614] Peso fresco = peso total da porção vegetal acima do solo (excluindo as raízes) após secagem a 70 'C em forno por 48 horas.[00614] Fresh weight = total weight of the vegetable portion above the ground (excluding the roots) after drying at 70 'C in an oven for 48 hours.
[00615] Índice de Colheita (HI) (Sorgo) - O índice de colheita foi calculado utilizando a Fórmulas XVIII.
Fórmulas XVIII:
Índice de colheita = peso seco médio do grão por Cabeça / (peso seco médio vegetal por Cabeça + peso seco médio da Cabeça).[00615] Harvest Index (HI) (Sorghum) - The harvest index was calculated using Formulas XVIII.
Formulas XVIII:
Harvest index = average dry weight of the grain per head / (average dry weight per head + average dry weight of head).
[00616] Cabeças FW / (Cabeças FW + Plantas FW) - O peso fresco total das cabeças e suas respectivas biomassas de planta foram medidos no dia da colheita. O peso das cabeças foi dividido pela soma dos pesos das cabeças e plantas.[00616] FW heads / (FW heads + FW plants) - The total fresh weight of the heads and their respective plant biomasses were measured on the day of harvest. The weight of the heads was divided by the sum of the weights of the heads and plants.
[00617] 17 diferentes híbridos de sorgo foram cultivados e caracterizados por diferentes parâmetros (Tabela 31). A média para cada um dos parâmetros medidos foi calculada utilizando o software JMP (Tabelas 32- 36) e uma análise de correlação subsequente foi conduzida. Os resultados foram, então, integrados à base de dados.
Tabela 31
Parâmetros correlacionados ao Soro() (vetores) [00617] 17 different sorghum hybrids were cultivated and characterized by different parameters (Table 31). The mean for each of the measured parameters was calculated using the JMP software (Tables 32-36) and a subsequent correlation analysis was conducted. The results were then integrated into the database.
Table 31
Parameters correlated to Serum () (vectors)
[00618] Tabela 31. São fornecidos os parâmetros correlacionados ao Sorgo (vetores). "g" = gramas; "SPAD" = níveis de clorofila; "FW" = Peso fresco da Planta; "DW" = Peso seco da Planta; "normal" = condições de cultivo padrão; "DPS" = dias após a semeadura; "Baixo N" = Baixo Nitrogênio. Cabeça - FW /Planta g. (com base em 5 plantas) = o peso fresco das cabeças colhidas foi divido pelo número de cabeças que foram fenotipadas; "Baixo N" = condições de baixo nitrogênio; "Área Média do Grão de Taxa Inferior" = área do grão da fração inferior dos grãos.
Tabela 32
Parâmetros medidos em acessos de Sorgo sob condições normaisparâmetros (conforme descrito acima) medidos em acessos de Sorgo (ID de Semente) sob condições normais. As condições de cultivo são especificadas na seção de procedimento experimental.
Tabela 33
Parâmetros adicionais medidos em acessos de Sorgo sob condições normais de cultivo [00618] Table 31. The parameters related to Sorghum (vectors) are provided. "g" = grams; "SPAD" = chlorophyll levels; "FW" = Fresh weight of the plant; "DW" = Dry weight of the Plant; "normal" = standard culture conditions; "DPS" = days after sowing; "Low N" = Low Nitrogen. Head - FW / Planta g. (based on 5 plants) = the fresh weight of the harvested heads was divided by the number of heads that were phenotyped; "Low N" = low nitrogen conditions; "Average Lower Rate Grain Area" = area of the grain of the lower fraction of the grains.
Table 32
Parameters measured in sorghum accesses under normal conditions parameters (as described above) measured at Sorghum accesses (Seed ID) under normal conditions. Cultivation conditions are specified in the experimental procedure section.
Table 33
Additional parameters measured in sorghum accesses under normal growing conditions
[00619] Tabela 33: São fornecidos os valores de cada um dos parâmetros (conforme descrito acima) medidos em acessos de Sorgo (ID de Semente) sob condições normais. As condições de cultivo são especificadas na seção de procedimento experimental.
Tabela 34
Parâmetros medidos em acessos de Sorgo sob condições de baixo nitrogênio [00619] Table 33: The values of each of the parameters (as described above) measured in Sorghum accessions (Seed ID) are given under normal conditions. Cultivation conditions are specified in the experimental procedure section.
Table 34
Parameters measured in sorghum accesses under low nitrogen conditions
[00620] Tabela 34: São tornecictos os valores de cada um dos parâmetros (conforme descrito acima) medidos em acessos de Sorgo (ID de Semente) sob condições de baixo nitrogênio. As condições de cultivo são especificadas na seção de procedimento experimental.
Tabela 35
Parâmetros adicionais medidos em acessos de Sorgo sob condições de cultivo de baixo nitrogênio [00620] Table 34: The values of each of the parameters (as described above) measured in Sorghum accessions (Seed ID) are under low nitrogen conditions. Cultivation conditions are specified in the experimental procedure section.
Table 35
Additional parameters measured in sorghum accesses under low nitrogen cultivation conditions
[00621] Tabela 35: São fornecidos os valores de cada um dos parâmetros (conforme descrito acima) medidos em acessos de Sorgo (ID de Semente) sob condições de baixo nitrogênio. As condições de cultivo são especificadas na seção de procedimento experimental.
Tabela 36
Parâmetros medidns em acessos de Sorno snh condições de seca [00621] Table 35: The values of each of the parameters (as described above) measured in Sorghum accessions (Seed ID) under low nitrogen conditions are provided. Cultivation conditions are specified in the experimental procedure section.
Table 36
Measured parameters in accesses of Sorno snh drought conditions
[00622] Tabela 36: São fornecidos os valores de cada um dos parâmetros (conforme descrito acima) medidos em acessos de Sorgo (ID de Semente) sob condições de seca. As condições de cultivo são especificadas na seção de procedimento experimental.[00622] Table 36: The values of each of the parameters (as described above) measured in Sorghum accessions (Seed ID) under drought conditions are provided. Cultivation conditions are specified in the experimental procedure section.
[00623] Parâmetros relacionados ao vigor do Sorgo sob condições de baixo nitrogênio, 100 mM NaCl, baixa temperatura (10 ± 2° C) e condições normais de cultivo - Dez híbridos de Sorgo foram cultivados em 3 lotes repetitivos, cada um contendo 17 plantas, em uma estufa de rede sob condições semihidropônicas. Em suma, o protocolo de cultivo deu-se conforme segue: as sementes de Sorgo foram semeadas em tabuleiros cheios com uma mistura de vermiculite e turfa na proporção de 1:1. Após a germinação, os tabuleiros foram transferidos para a solução de alta salinidade (100 rnM NaCl, além da solução Completa de Hogland), em baixa temperatura (10 2°C, na presença da solução Completa de Hogland), solução de baixo nitrogênio (a quantia de nitrogênio total foi reduzida em 90% a partir da solução Completa de Hogland (ou seja, a uma concentração final de 10% a partir da solução Completa de Hogland, quantia final de 1,2 mM N) ou em solução de cultivo Normal [solução Completa de Hogland contendo 16 mM N, a 28 ± 2 °C] . As plantas foram cultivadas a 28 2 °C.[00623] Parameters related to Sorghum vigor under conditions of low nitrogen, 100 mM NaCl, low temperature (10 ± 2 ° C) and normal growing conditions - Ten sorghum hybrids were grown in 3 repetitive lots, each containing 17 plants , in a network greenhouse under semi-hydroponic conditions. In short, the cultivation protocol was as follows: Sorghum seeds were sown in trays filled with a mixture of vermiculite and peat in a 1: 1 ratio. After germination, the trays were transferred to the high salinity solution (100 rnM NaCl, in addition to the Complete Hogland solution), at low temperature (10 2 ° C, in the presence of the Complete Hogland solution), low nitrogen solution ( the amount of total nitrogen was reduced by 90% from the Complete Hogland solution (ie, to a final concentration of 10% from the Complete Hogland solution, final amount of 1.2 mM N) or in culture solution Normal [Complete Hogland's solution containing 16 mM N, at 28 ± 2 ° C]. Plants were grown at 28 ° C.
[00624] A solução Completa de Hogland consiste de: KNO3 - 0,808 gramas/litro, MgSO4 - 0,12 gramas/litro, KH2PO4 0,172 gramas/litro e 0,01% (volume/volume) dos microelementos de "Super coratina" (Ferro-EDDHA [etilenodiamina-N,N'-bis(ácido 2- hidroxifenilacético)] - 40,5 gramas/litro; Mn - 20,2 gramas/litro; Zn 10,1 gramas/litro; Co 1,5 gramas/litro, e Mo 1,1 gramas/litro), o pH da solução deverá ser 6,5-6,8] .[00624] The Complete Hogland solution consists of: KNO3 - 0.808 grams / liter, MgSO4 - 0.12 grams / liter, KH2PO4 0.172 grams / liter and 0.01% (volume / volume) of the "Super coratin" microelements ( Ferro-EDDHA [ethylenediamine-N, N'-bis (2-hydroxyphenylacetic acid)] - 40.5 grams / liter; Mn - 20.2 grams / liter; Zn 10.1 grams / liter; Co 1.5 grams / liter, and Mo 1.1 grams / liter), the pH of the solution should be 6.5-6.8].
[00625] Tecidos de Sorgo analisados - Todos os 10 híbridos de Sorgo selecionados foram amostrados para cada tratamento. Três tecidos [folhas, meristemas e raízes] cultivados em 100 mM NaCl, em baixa temperatura (10 2°C), baixo nitrogênio (1,2 mM N) ou sob condições Normais foram amostrados e o RNA foi extraído, conforme descrito acima. Cada tipo de tecido de informação de expressão de microarranjo recebeu um ID de Conjunto, conforme resumido na Tabela 37 abaixo.
Tabela 37
Conjuntos de expressão de transcriptoma de Sorgo sob condições semihidropônicas [00625] Sorghum tissues analyzed - All 10 selected Sorghum hybrids were sampled for each treatment. Three tissues [leaves, meristems and roots] grown in 100 mM NaCl, at low temperature (10 2 ° C), low nitrogen (1.2 mM N) or under Normal conditions were sampled and the RNA was extracted, as described above. Each type of microarray expression information tissue received a Set ID, as summarized in Table 37 below.
Table 37
Sorghum transcriptome expression sets under semi-hydroponic conditions
[00626] Tabela 37: São fornecidos os conjuntos de expressão de transcriptoma do Sorgo. Condições de frio = 10 ± 2 °C; NaCl = 100 mM NaCl; baixo nitrogênio 1,2 mM de Nitrogênio; condições Normais = 16 mM de Nitrogênio.[00626] Table 37: Sorghum transcriptome expression sets are provided. Cold conditions = 10 ± 2 ° C; NaCl = 100 mM NaCl; low nitrogen 1.2 mM Nitrogen; Normal conditions = 16 mM Nitrogen.
[00627] 10 diferentes híbridos de Sorgo foram cultivados e caracterizados pelos seguintes parâmetros: "Número de folhas" = número de folhas por planta (média de cinco plantas), "Altura da Planta" = altura da planta [cm] (média de cinco plantas), "Raiz DW/Planta" - peso seco da raiz por planta (média de cinco plantas); "Broto DW/Planta" - peso seco do broto por planta (média de cinco plantas) (Tabela 38); A média para cada um dos parâmetros medidos foi calculada utilizando o software JMP e os valores foram resumidos nas Tabelas 39-42 abaixo. Uma análise de correlação subsequente foi conduzida. Os resultados foram, então, integrados à base de dados.
Tabela 38
Parâmetros correlacionados ao Sorgo (vetores) [00627] 10 different sorghum hybrids were cultivated and characterized by the following parameters: "Number of leaves" = number of leaves per plant (average of five plants), "Plant height" = plant height [cm] (average of five plants), "DW Root / Plant" - dry root weight per plant (average of five plants); "Sprout DW / Plant" - dry weight of the sprout per plant (average of five plants) (Table 38); The mean for each of the measured parameters was calculated using the JMP software and the values were summarized in Tables 39-42 below. A subsequent correlation analysis was conducted. The results were then integrated into the database.
Table 38
Parameters related to Sorghum (vectors)
[00628] Tabela 38: São fornecidos os parâmetros correlacionados ao Sorgo. Condições de frio = 10 ± 2 °C; NaCl = 100 mM NaCl; baixo nitrogênio = 1,2 mM de Nitrogênio; condições Normais = 16 mM de Nitrogênio; * TP-1-2-3 refere-se aos períodos de tempos 1, 2 e 3.
Tabela 39
Acessos de Sorgo, parâmetros medidos sob condições de cultivo de baixo nitrogênio [00628] Table 38: The parameters related to Sorghum are provided. Cold conditions = 10 ± 2 ° C; NaCl = 100 mM NaCl; low nitrogen = 1.2 mM Nitrogen; Normal conditions = 16 mM Nitrogen; * TP-1-2-3 refers to time periods 1, 2 and 3.
Table 39
Sorghum accesses, parameters measured under low nitrogen cultivation conditions
[00629] Tabela 39: São fornecidos os valores de cada um dos parâmetros (conforme descrito acima) medidos em acessos de Sorgo (ID de Semente) sob condições de baixo nitrogênio. As condições de cultivo são especificadas na seção de procedimento experimental.
Tabela 40
Acessos de Sorgo, parâmetros medidos sob condições de salinidade (100 mM NaCl) [00629] Table 39: The values of each of the parameters (as described above) measured in Sorghum accessions (Seed ID) under low nitrogen conditions are provided. Cultivation conditions are specified in the experimental procedure section.
Table 40
Sorghum accesses, parameters measured under salinity conditions (100 mM NaCl)
[00630] Tabela 40: São fornecidos os valores de cada um dos parâmetros (conforme descrito acima) medidos em acessos de Sorgo (ID de Semente) sob condições de cultivo 100 mM NaCl. As condições de cultivo são especificadas na seção de procedimento experimental.
Tabela 41
Acessos de Sorgo, parâmetros medidos sob condições de frio [00630] Table 40: The values of each of the parameters (as described above) measured in Sorghum accessions (Seed ID) under 100 mM NaCl cultivation conditions are provided. Cultivation conditions are specified in the experimental procedure section.
Table 41
Sorghum accesses, parameters measured under cold conditions
[00631] Tabela 41: São fornecidos os valores de cada um dos parâmetros (conforme descrito acima) medidos em acessos de Sorgo (ID de Semente) sob cultivo sob condições de frio. As condições de cultivo são especificadas na seção de procedimento experimental.
Tabela 42
Acessos de Sorgo, parâmetros medidos sob condições de cultivo regular [00631] Table 41: The values of each of the parameters (as described above) measured in Sorghum accessions (Seed ID) under cultivation under cold conditions are provided. Cultivation conditions are specified in the experimental procedure section.
Table 42
Sorghum accesses, parameters measured under conditions of regular cultivation
[00632] Tabela 42: São fornecidos os valores de cada um dos parâmetros (conforme descrito acima) medidos em acessos de Sorgo (ID de Semente) sob condições de cultivo regular. As condições de cultivo são especificadas na seção de procedimento experimental.[00632] Table 42: The values of each of the parameters (as described above) measured in accessions of Sorghum (Seed ID) are provided under conditions of regular cultivation. Cultivation conditions are specified in the experimental procedure section.
[00633] A fim de produzir uma análise de correlação de alta produtividade, comparando o fenátipo da planta e o nível de expressão do gene, os presentes inventores utilizaram um microarranjo de oligonucleotídeo de milho, produzido pela Agilent Technologies [http://www (ponto) chem. (ponto) agilent (ponto) com/Scripts/PDS (ponto) asp?1Page=50879] . O oligonucleotídeo do arranjo representa cerca de 44.000 genes e transcrições de milho.[00633] In order to produce a high productivity correlation analysis, comparing the plant's phenotype and the level of gene expression, the present inventors used a corn oligonucleotide microarray, produced by Agilent Technologies [http: // www ( point) chem. (dot) agilent (dot) com / Scripts / PDS (dot) asp? 1Page = 50879]. The array's oligonucleotide represents about 44,000 corn genes and transcripts.
[00634] Correlação de híbridos de milho através de ecotipos cultivados sob condições de cultivo regulares.[00634] Correlation of maize hybrids through ecotypes grown under regular growing conditions.
[00635] 12 híbridos de milho foram cultivados em 3 lotes repetidos, em campo. As sementes de milho foram plantadas e as plantas foram cultivadas no campo utilizando fertilização comercial e protocolos de irrigação [485 m3 de água por dunam (1000 m2), 30 unidades de uran 21% fertilização por todo o período de crescimento] . Para definir as correlações entre os níveis da expressão de RNA com estresse e os parâmetros relacionados aos componentes de produção ou vigor, os 12 híbridos diferentes de milho foram analisados. Dentre elas, 10 híbridos englobando a variação observada foram selecionados para a análise de expressão de RNA. A correlação entre os níveis de RNA e os parâmetros caracterizados foi analisando utilizando o teste de correlação Pearson [http://www (ponto) davidmlane (ponto) com/hyperstat/A34739 (ponto) html] .[00635] 12 corn hybrids were grown in 3 repeated lots in the field. Corn seeds were planted and the plants were grown in the field using commercial fertilization and irrigation protocols [485 m3 of water per dunam (1000 m2), 30 units of uran 21% fertilization throughout the growing period]. To define the correlations between the levels of RNA expression with stress and the parameters related to the production or vigor components, the 12 different corn hybrids were analyzed. Among them, 10 hybrids encompassing the observed variation were selected for the analysis of RNA expression. The correlation between the RNA levels and the characterized parameters was analyzed using the Pearson correlation test [http: // www (dot) davidmlane (dot) com / hyperstat / A34739 (dot) html].
[00636] Tecidos de Milho analisados - Todos os 10 híbridos de milho selecionados foram amostrados por 3 períodos de tempo (TP2 = V6-V8, TP5 R1-R2, TP6=R3-R4). Quatro tipos de tecidos de planta [Espiga, folha indicada na Tabela 43 como "folha", parte distal do grão e entrenó] cultivados sob condições normais foram amostrados e o RNA foi extraído, conforme descrito acima. Cada tipo de tecido de informação de expressão de microarranjo recebeu um ID de conjunto, conforme sumarizado na Tabela 43 abaixo.
Tabela 43
Conjuntos de expressão de transcriptoma de milhoTabela 43: São fornecidos os conjuntos de expressão de transcriptoma de milho Folha = a folha abaixo da espiga principal; Meristema de flor = meristema apical após iniciação da flor masculina; Espiga = a flor feminina no dia da antese. Grão Distal = milho desenvolvendo grão a partir da área extrema do sabugo, Grão Basal = milho desenvolvendo grãos a partir da área basal do sabugo; Entrenós = entrenós localizados acima e abaixo da espiga principal na planta. TP = período de tempo.[00636] Corn Tissues analyzed - All 10 corn hybrids selected were sampled for 3 periods of time (TP2 = V6-V8, TP5 R1-R2, TP6 = R3-R4). Four types of plant tissues [Spica, leaf indicated in Table 43 as "leaf", distal part of the grain and internode] grown under normal conditions were sampled and RNA was extracted, as described above. Each type of microarray expression information tissue received a set ID, as summarized in Table 43 below.
Table 43
Corn transcriptome expression sets Table 43: Maize transcriptome expression sets Leaf = leaf below main ear; Flower meristem = apical meristem after initiation of the male flower; Spike = the female flower on the day of anthesis. Distal Grain = corn developing grain from the extreme area of the cob, Grain Basal = corn developing grain from the basal area of the cob; Internodes = internodes located above and below the main spike in the plant. TP = time period.
[00637] Os parâmetros a seguir foram coletados utilizando um sistema de imagem digital:
Área do Grão (cm2) - No final do período de crescimento, os grãos foram separados da espiga. Uma amostra de -200 grãos foi pesada, fotografada e as imagens foram processadas utilizando o sistema de processamento de imagem descrito abaixo. A área de grão foi medida a partir daquelas imagens e foi dividida pelo número de grãos.[00637] The following parameters were collected using a digital imaging system:
Grain Area (cm2) - At the end of the growth period, the grains were separated from the ear. A sample of -200 grains was weighed, photographed and the images were processed using the image processing system described below. The grain area was measured from those images and was divided by the number of grains.
[00638] Comprimento do Grão e Largura do Grão (cm) - No final do período de crescimento, os grãos foram separados da espiga. Uma amostra de -200 grãos foi pesada, fotografada e as imagens foram processadas utilizando o sistema de processamento de imagem descrito abaixo. A soma do comprimento/ou largura dos grãos (eixo mais longo) foi medida a partir daquelas imagens e foi dividida pelo número de grãos.[00638] Grain Length and Grain Width (cm) - At the end of the growing period, the grains were separated from the ear. A sample of -200 grains was weighed, photographed and the images were processed using the image processing system described below. The sum of the length / width of the grains (longest axis) was measured from those images and was divided by the number of grains.
[00639] Área da Espiga (cm2) - No final do período de crescimento, 5 espigas foram fotografadas e as imagens foram processadas utilizando o sistema de processamento de imagem descrito abaixo. A área da espiga foi medida a partir daquelas imagens e foi dividida pelo número de Espigas.[00639] Ear Area (cm2) - At the end of the growth period, 5 ears were photographed and the images were processed using the image processing system described below. The ear area was measured from those images and was divided by the number of ears.
[00640] Comprimento e Largura da Espiga (cm) - No final do período de crescimento, 5 espigas foram fotografadas e as imagens foram processadas utilizando o sistema de processamento de imagem descrito abaixo. O comprimento e largura da espiga (eixo mais longo) foram medidos a partir daquelas imagens e foi dividida pelo número de Espigas.[00640] Ear Length and Width (cm) - At the end of the growth period, 5 ears were photographed and the images were processed using the image processing system described below. The length and width of the spike (longest axis) were measured from those images and was divided by the number of spikes.
[00641] Um sistema de análise de imagem foi utilizado, consistindo de um computador pessoal (processador Intel P4 3.0 Ghz) e um programa de domínio público - ImageJ 1.37, programa de processamento de imagem com base em Java, desenvolvido nos Institutos Nacionais de Saúde dos Estados Unidos e livremente disponível na internet em http://rsbweb (ponto) nih (ponto) gov/. As imagens foram capturadas em resolução de 10 Mega Pixels (3888x2592 pixels) e armazenadas em um formato JPEG de baixa compressão. Em seguida, dados de saída de processamento de imagem para área da semente e comprimento da semente foram salvos para arquivos de textos e analisados utilizando o software de análise estatística JMP (instituto SAS).[00641] An image analysis system was used, consisting of a personal computer (Intel P4 3.0 Ghz processor) and a public domain program - ImageJ 1.37, Java-based image processing program, developed at the National Institutes of Health from the United States and freely available on the internet at http: // rsbweb (dot) nih (dot) gov /. The images were captured in a resolution of 10 Mega Pixels (3888x2592 pixels) and stored in a low compression JPEG format. Then, image processing output data for the seed area and seed length were saved to text files and analyzed using JMP statistical analysis software (SAS institute).
[00642] Os parâmetros adicionais foram coletados ou por amostragem de 6 plantas por lote ou por medição do parâmetro através de todas as plantas dentro do lote.[00642] Additional parameters were collected either by sampling 6 plants per lot or by measuring the parameter across all plants within the lot.
[00643] Peso Normalizado do Grão por planta (gr.) - No final do experimento, todas as espigas dos lotes dentro dos blocos AC foram coletadas. Seis espigas foram separadamente debulhadas e os grãos foram pesados, todas as espigas adicionais foram debulhadas juntas e também pesadas. O peso médio do grão por espiga foi calculado dividindo o peso total do grão pelo número total de espigas lote (com base na unidade). No caso das 6 espigas, o peso total dos grãos de 6 espigas foi dividido por 6.[00643] Normalized Grain Weight per plant (gr.) - At the end of the experiment, all ears of the lots within the AC blocks were collected. Six ears were threshed separately and the beans were weighed, all additional ears were threshed together and also weighed. The average weight of the grain per ear was calculated by dividing the total weight of the grain by the total number of ears per lot (based on the unit). In the case of 6 ears, the total weight of the grains of 6 ears was divided by 6.
[00644] FW da Espiga (gr.) - No final do experimento (quando as espigas foram colhidas) total e 6 espigas selecionadas por lotes dentro dos blocos A-C foram coletadas separadamente. As plantas com (total e 6) foram pesadas (gr.) separadamente e a espiga média por planta foi calculada para total (FW da Espiga por lote) e para 6 (FW da Espiga por planta).[00644] FW da Espiga (gr.) - At the end of the experiment (when the ears were harvested) total and 6 ears selected by lots within blocks A-C were collected separately. Plants with (total and 6) were weighed (gr.) Separately and the average ear per plant was calculated for total (FW of the ear per lot) and for 6 (FW of the ear per plant).
[00645] Altura da planta e altura da espiga - As plantas foram caracterizadas pela altura na colheita. Em cada medição, 6 plantas foram medidas por sua altura utilizando uma fita métrica. A altura foi medida a partir do nível do solo até o topo da planta abaixo do cabelo do milho. A altura da espiga foi medida a partir do nível do solo até o local onde a espiga principal está localizada.[00645] Height of the plant and height of the ear - The plants were characterized by their height at harvest. In each measurement, 6 plants were measured by their height using a tape measure. Height was measured from the ground level to the top of the plant below the corn hair. The ear height was measured from the ground level to the place where the main ear is located.
[00646] Número de folha por planta - As plantas foram caracterizadas pelo número de folha durante o período de cultivo em 5 vezes no tempo. Em cada medição, as plantas foram medidas por seu número de folha contando todas as folhas de 3 plantas selecionadas por lote.[00646] Number of leaves per plant - Plants were characterized by the number of leaves during the cultivation period 5 times in time. In each measurement, the plants were measured by their leaf number counting all the leaves of 3 selected plants per lot.
[00647] Taxa de Crescimento Relativo foi calculada utilizando as Fórmulas V-XI, XV-XVII (descritas acima).[00647] Relative Growth Rate was calculated using Formulas V-XI, XV-XVII (described above).
[00648] SPAD - O teor de clorofila foi determinado utilizando um medidor de clorofila Minolta SPAD 502 e a medição foi realizada 64 dias após a semeadura. As leituras de medição de SPAD foram feitas em folha nova totalmente desenvolvida. Três medições por folha foram tiradas por lote. Os dados foram tirados após 46 e 54 dias após a semeadura (DPS).[00648] SPAD - The chlorophyll content was determined using a Minolta SPAD 502 chlorophyll meter and the measurement was performed 64 days after sowing. The SPAD measurement readings were taken on a new, fully developed sheet. Three measurements per sheet were taken per batch. Data were taken after 46 and 54 days after sowing (DPS).
[00649] Peso Seco por planta - No final do experimento (quando a inflorescência for seca) todo material vegetal dos lotes dentro dos blocos A-C foi coletado.[00649] Dry weight per plant - At the end of the experiment (when the inflorescence is dry) all plant material from the lots within the A-C blocks was collected.
[00650] Peso seco = peso total da parte vegetal acima da terra (excluindo as raízes) após secagem a 70°C em uma câmara de secagem por 48 horas.[00650] Dry weight = total weight of the plant part above the ground (excluding the roots) after drying at 70 ° C in a drying chamber for 48 hours.
[00651] Índice de Colheita (HI) (Milho) - O índice de colheita foi calculado utilizando a Fórmula XIX.
Fórmula XIX:
Índice de Colheita = Peso seco médio do grão por Espiga / (Peso seco vegetal médio por Espiga + Peso seco médio da Espiga)[00651] Harvest Index (HI) (Maize) - The harvest index was calculated using Formula XIX.
Formula XIX:
Harvest Index = Average dry grain weight per Ear / (Average dry vegetable weight per Ear + Average dry weight of Ear)
[00652] Porcentual Preenchido da Espiga [%] - foi calculado como a porcentagem da área da Espiga com grãos fora da espiga total.[00652] Spike Filled Percentage [%] - was calculated as the percentage of the Spica area with grains outside the total spike.
[00653] Diâmetro do sabugo [cm] - O diâmetro do sabugo sem grãos foi medido utilizando uma régua.[00653] Diameter of the cob [cm] - The diameter of the cob without grains was measured using a ruler.
[00654] Número de Fileira do Núcleo por Espiga - O número de fileiras em cada espiga foi contado.[00654] Core Row Number per Ear - The number of rows on each ear has been counted.
[00655] 12 diferentes híbridos de milho foram cultivados e caracterizados por diferentes parâmetros. Os parâmetros correlacionados estão descritos na Tabela 44 abaixo. A média para cada um dos parâmetros medidos foi calculada utilizando o software JMP (Tabelas 45-46) e uma análise de correção subsequente foi realizada. Os resultados foram integrados à base de dados.
Tabela 44
Parâmetros correlacionados ao Milho (vetores) [00655] 12 different corn hybrids were cultivated and characterized by different parameters. The correlated parameters are described in Table 44 below. The mean for each of the measured parameters was calculated using the JMP software (Tables 45-46) and a subsequent correction analysis was performed. The results were integrated into the database.
Table 44
Corn-related parameters (vectors)
[00656] Tabela 44. SPAD 46DPS e SPAD 54DPS: Nível de Clorofila após 46 e 54 dias após a semeadura (DPS). "FW" = peso fresco; "DW" = peso seco.
Tabela 45
Parâmetros medidos em acessos de Milho sob condições normais [00656] Table 44. SPAD 46DPS and SPAD 54DPS: Chlorophyll level after 46 and 54 days after sowing (DPS). "FW" = fresh weight; "DW" = dry weight.
Table 45
Parameters measured in Maize accesses under normal conditions
[00657] Tabela 45. São fornecidos os valores de cada um dos parâmetros (conforme descrito acima) medidos em acessos de milho (ID de Semente) sob condições de cultivo regulares. As condições de cultivo são especificadas na seção de procedimento experimental.
Tabela 46
Parâmetros adicionais medidos em acessos de Milho sob condições de cultivo regulares [00657] Table 45. The values of each of the parameters (as described above) measured in maize accessions (Seed ID) under regular cultivation conditions are provided. Cultivation conditions are specified in the experimental procedure section.
Table 46
Additional parameters measured in Maize accessions under regular growing conditions
[00658] Tabela 46. São fornecidos os valores de cada um dos parâmetros (conforme descrito acima) medidos em acessos de Milho (ID de Semente) sob condições de cultivo regulares. As condições de cultivo são especificadas na seção de procedimento experimental.[00658] Table 46. The values of each of the parameters (as described above) measured in Maize accessions (Seed ID) under regular cultivation conditions are provided. Cultivation conditions are specified in the experimental procedure section.
[00659] A fim de produzir uma análise de correlação de alta produtividade entre o fenótipo da planta e o nível de expressão do gene, os presentes inventores utilizaram um microarranjo de oligonucleotideo de milho, produzido pela Agilent Technologies [http://www (ponto) chem. (ponto) agilent (ponto) com/Scripts/PDS (ponto) asp?1Page=50879] . O oligonucleotideo do arranjo representa cerca de 44.000 genes e transcrições de milho. Correlação de híbridos de milho através de ecótipos cultivados sob condições de baixo nitrogênio.[00659] In order to produce a high productivity correlation analysis between the plant's phenotype and the level of gene expression, the present inventors used a corn oligonucleotide microarray, produced by Agilent Technologies [http: // www (dot ) chem. (dot) agilent (dot) com / Scripts / PDS (dot) asp? 1Page = 50879]. The array's oligonucleotide represents about 44,000 corn genes and transcripts. Correlation of maize hybrids through ecotypes grown under low nitrogen conditions.
[00660] 12 híbridos de milho foram cultivados em 3 lotes repetidos, em campo. As sementes de milho foram plantadas e as plantas foram cultivadas no campo utilizando fertilização comercial e protocolos de irrigação (485 m3 de água por dunam, 30 unidades de fertilização a 21% de uran por todo o período de cultivo) ou com 50% de fertilização comercial para produzir tratamento de baixo N. Para definir as correlações entre os níveis da expressão de RNA com NUE e os parâmetros relacionados aos componentes de produção ou vigor, os 12 diferentes híbridos de milho foram analisados. Dentre elas, 11 híbridos englobando a variação observada foram selecionados para a análise de expressão de RNA. A correlação entre os níveis de RNA e os parãmetros caracterizados foi analisada utilizando o teste de correlação Pearson [Http://www (ponto) davidmlane (ponto) com/hyperstat/A34739 (ponto) html] .[00660] 12 corn hybrids were grown in 3 repeated lots, in the field. Corn seeds were planted and the plants were grown in the field using commercial fertilization and irrigation protocols (485 m3 of water per dunam, 30 fertilization units at 21% uran for the entire growing period) or with 50% fertilization commercial to produce low N treatment. To define the correlations between the levels of RNA expression with NUE and the parameters related to the components of production or vigor, the 12 different corn hybrids were analyzed. Among them, 11 hybrids encompassing the observed variation were selected for the analysis of RNA expression. The correlation between the RNA levels and the characterized parameters was analyzed using the Pearson correlation test [Http: // www (dot) davidmlane (dot) com / hyperstat / A34739 (dot) html].
[00661] Tecidos de Milho analisados - Todos os 10 híbridos de milho selecionados foram amostrados por tratamento (condições de baixo N e normais), em três períodos de tempo (TP2 = V6-V8 (seis a oito folhas são visíveis, fase de crescimento rápido e determinação de fileira do núcleo iniciados), TP5 = R1-R2 (bolha sedosa), TP6 = R3-R4 (massa leitosa). Quatro tipos de tecidos de planta [Espiga, folha indicada na Tabela 47 como folha, parte distal do grão e entrenó] foram amostrados e o RNA foi extraído, conforme descrito acima. Cada tipo de tecido de informação de expressão de microarranjo recebeu um ID de conjunto, conforme sumarizado na Tabela 47 abaixo.
Tabela 47
Conjuntos de expressão de transcriptoma de milho [00661] Corn Tissues analyzed - All 10 selected corn hybrids were sampled by treatment (low N and normal conditions), in three time periods (TP2 = V6-V8 (six to eight leaves are visible, growth phase rapid and core row determination initiated), TP5 = R1-R2 (silky bubble), TP6 = R3-R4 (milky mass) Four types of plant tissues [Spike, leaf indicated in Table 47 as leaf, distal part of the grain and internode] were sampled and RNA was extracted, as described above. Each type of microarray expression information tissue received a set ID, as summarized in Table 47 below.
Table 47
Corn transcriptome expression sets
[00662] Tabela 47: São fornecidos os conjuntos de expressão de transcriptoma de milho Folha = a folha abaixo da espiga principal; Meristema de flor = meristema apical após iniciação da flor masculina; Espiga = a flor feminina no dia da antese. Grão Distal = milho desenvolvendo grãos a partir da área extrema do sabugo, Grão Basal = milho desenvolvendo grãos a partir da área basal do sabugo; Entrenós = entrenós localizados acima e abaixo da espiga principal na planta.[00662] Table 47: Maize transcriptome expression sets Leaf = the leaf below the main ear; Flower meristem = apical meristem after initiation of the male flower; Spike = the female flower on the day of anthesis. Distal Grain = corn developing grains from the extreme area of the cob, Grain Basal = corn developing grains from the basal area of the cob; Internodes = internodes located above and below the main spike in the plant.
[00663] Os parâmetros a seguir foram coletados ou por amostragem de 6 plantas por lote ou por medição do parâmetro através de todas as plantas dentro do lote.[00663] The following parameters were collected either by sampling 6 plants per lot or by measuring the parameter across all plants within the lot.
[00664] Produção de Semente por planta (Kg.) - No final do experimento, todas as espigas dos lotes dentro dos blocos A-C foram coletadas. 6 espigas foram separadamente debulhadas e os grãos foram pesados, todas as espigas adicionais foram debulhadas juntas e também pesadas. O peso médio do grão por espiga foi calculado dividindo o peso total do grão pelo número total de espigas por lote (com base na unidade). No caso das 6 espigas, o peso total dos grãos de 6 espigas foi dividido por 6.[00664] Seed Production per plant (Kg.) - At the end of the experiment, all ears of the lots within blocks A-C were collected. 6 ears were threshed separately and the beans were weighed, all additional ears were threshed together and also weighed. The average weight of the grain per ear was calculated by dividing the total weight of the grain by the total number of ears per lot (based on the unit). In the case of 6 ears, the total weight of the grains of 6 ears was divided by 6.
[00665] Peso da Espiga por lote (gr.) - No final do experimento (quando as espigas foram colhidas) total e 6 espigas selecionadas por lotes dentro dos blocos A-C foram coletadas separadamente. As plantas com (total e 6) foram pesadas (gr.) separadamente e a espiga média por planta foi calculada para Peso da Espiga por lote (total de 42 plantas por lote).[00665] Ear weight per lot (gr.) - At the end of the experiment (when ears were harvested) total and 6 ears selected per lot within blocks A-C were collected separately. Plants with (total and 6) were weighed (gr.) Separately and the average ear per plant was calculated for Ear weight per lot (total of 42 plants per lot).
[00666] Altura da planta e altura da espiga - As plantas foram caracterizadas pela altura na colheita. Em cada medição, 6 plantas foram medidas por sua altura utilizando uma fita métrica. A altura foi medida a partir do nível do solo até o topo da planta abaixo do cabelo do milho. A altura da espiga foi medida a partir do nível do solo até o local onde a espiga principal está localizada.[00666] Height of the plant and height of the ear - The plants were characterized by their height at harvest. In each measurement, 6 plants were measured by their height using a tape measure. Height was measured from the ground level to the top of the plant below the corn hair. The ear height was measured from the ground level to the place where the main ear is located.
[00667] Número de folha por planta - As plantas foram caracterizadas pelo número de folha durante o período de cultivo em 5 vezes no tempo. Em cada medição, as plantas foram medidas por seu número de folha contando todas as folhas de 3 plantas selecionadas por lote.[00667] Number of leaves per plant - Plants were characterized by the number of leaves during the cultivation period 5 times in time. In each measurement, the plants were measured by their leaf number counting all the leaves of 3 selected plants per lot.
[00668] SPAD - O teor de clorofila foi determinado utilizando um medidor de clorofila Minolta SPAD 502 e a medição foi realizada 64 dias após a semeadura. As leituras de medição de SPAD foram feitas em folha nova totalmente desenvolvida. Sete medições por folha foram tiradas por lote. Os dados foram tirados após uma vez por semanas após a semeadura.[00668] SPAD - The chlorophyll content was determined using a Minolta SPAD 502 chlorophyll meter and the measurement was performed 64 days after sowing. The SPAD measurement readings were taken on a new, fully developed sheet. Seven measurements per sheet were taken per batch. The data were taken after once a week after sowing.
[00669] Peso Seco por planta - No final do experimento (quando a inflorescência for seca) todo material vegetal dos lotes dentro dos blocos A-C foi coletado.[00669] Dry weight per plant - At the end of the experiment (when the inflorescence is dry) all plant material from the lots within the A-C blocks was collected.
[00670] Peso seco = peso total da parte vegetal acima da terra (excluindo as raizes) após secagem a 70°C em uma câmara de secagem por 48 horas;
Comprimento da Espiga da Espiga Preenchida [cm] - foi calculado como o comprimento da Espiga com grãos fora da espiga total.[00670] Dry weight = total weight of the plant part above the ground (excluding the roots) after drying at 70 ° C in a drying chamber for 48 hours;
Spike Length of Filled Spike [cm] - was calculated as the length of the spike with grains outside the total spike.
[00671] Comprimento e largura da Espiga [cm] - foi calculado como o comprimento e largura da Espiga no preenchido. A medição foi realizada em 6 plantas por cada lote.[00671] Spike length and width [cm] - was calculated as the spike length and width in the filled. Measurement was performed on 6 plants per lot.
[00672] Número de Fileira do Núcleo por Espiga - O número de fileiras em cada espiga foi contado.[00672] Core Row Number per Ear - The number of rows on each ear has been counted.
[00673] Largura do caule [cm] - O diâmetro do caule foi medido no entrenó localizado abaixo da espiga principal. A medição foi realizada em 6 plantas por cada lote.[00673] Stem width [cm] - The stem diameter was measured in the internode located below the main ear. Measurement was performed on 6 plants per lot.
[00674] Índice de área da folha [LAI I leaf area index] = área total de folha de todas as plantas em um lote. A medição foi realizada utilizando um medidor da área foliar.[00674] Leaf area index [LAI I leaf area index] = total leaf area of all plants in a lot. The measurement was performed using a leaf area meter.
[00675] NUE [kg/kg] - é a proporção entre a produção total de grão por N total aplicado no solo.[00675] NUE [kg / kg] - is the proportion between the total grain production per total N applied to the soil.
[00676] NUpE [kg/kg] - é a proporção entre a biomassa de planta total por N total aplicado no solo.[00676] NUpE [kg / kg] - is the ratio between the total plant biomass per total N applied to the soil.
[00677] Produção/largura do caule [kg/cm] - é a proporção entre as produções de grão totais e a largura do caule.[00677] Production / stem width [kg / cm] - is the ratio between total grain yields and the width of the stem.
[00678] Produção/LAI [kg] - é a proporção entre as produções de grão totais e o índice da área de folha total.[00678] Production / LAI [kg] - is the ratio between the total grain yields and the index of the total leaf area.
[00679] 11 híbridos diferentes de milho foram cultivados e caracterizados por diferentes parâmetros. Tabela 48 descreve os parâmetros correlacionados ao Milho. A média para cada um dos parâmetros medidos foi calculada utilizando o software JMP (Tabelas 49-50) e uma análise de correção subsequente foi realizada. Os resultados foram integrados à base de dados.
Tabela 48
Parâmetros correlacionados ao Milho (vetores) [00679] 11 different corn hybrids were cultivated and characterized by different parameters. Table 48 describes the parameters related to Maize. The mean for each of the measured parameters was calculated using the JMP software (Tables 49-50) and a subsequent correction analysis was performed. The results were integrated into the database.
Table 48
Corn-related parameters (vectors)
[00680] Tabela 48. "cm" = centímetros "mm" = milímetros; "kg" = quilogramas; SPAD em R1-R2 e SPAD R3-R4: Nível de clorofila após estágios precoce e tardio de preenchimento de grão; "NUE" = eficiência no uso do nitrogênio; "NUpE" = eficiência na ingestão do nitrogênio; "LAI" = área de folha; "N" = nitrogênio; Baixo N = sob condições de baixo nitrogênio; "Normal" - sob condições normais; "dunam" = 1000 m2.
Tabela 49
Parâmetros medidos em acessos de Milho sob fertilização normal [00680] Table 48. "cm" = centimeters "mm" = millimeters; "kg" = kilograms; SPAD in R1-R2 and SPAD R3-R4: Chlorophyll level after early and late stages of grain filling; "NUE" = efficiency in the use of nitrogen; "NUpE" = efficiency in the intake of nitrogen; "LAI" = leaf area; "N" = nitrogen; Low N = under low nitrogen conditions; "Normal" - under normal conditions; "dunam" = 1000 m2.
Table 49
Parameters measured in Maize accessions under normal fertilization
[00681] Tabela 49. São fornecidos os valores de cada um dos parâmetros (conforme descrito acima) medidos em acessos de Milho (ID de Semente) sob fertilização de baixo nitrogênio. As condições de cultivo são especificadas na seção de procedimento experimental.
Tabela 50
Parâmetros medidos em acessos de Milho sob fertilização de baixo nitrogênio [00681] Table 49. The values of each of the parameters (as described above) measured in Maize accessions (Seed ID) under low nitrogen fertilization are provided. Cultivation conditions are specified in the experimental procedure section.
Table 50
Parameters measured in Maize accessions under low nitrogen fertilization
[00682] Tabela 50: São fornecidos os valores de cada um dos parâmetros (conforme descrito acima) medidos em acessos de Milho (ID de Semente) sob fertilização de baixo nitrogênio. As condições de cultivo são especificadas na seção de procedimento experimental.[00682] Table 50: The values of each of the parameters (as described above) measured in Maize accessions (Seed ID) under low nitrogen fertilization are provided. Cultivation conditions are specified in the experimental procedure section.
[00683] Genes sob exibição diferencial associados à Eficiência no Uso do Nitrogênio Agronômico. Dois híbridos comerciais de milho e 2 linhas puras de milho foram cultivadas em 5 lotes repetitivos no campo em seis regimes de fertilização de N diferentes. As sementes de milho foram plantadas e as plantas foram cultivadas no campo utilizando fertilização comercial e protocolos de irrigação (485 m3 de irrigação por dunam, 30 unidades de 21% de uran (fertilização N) por todo o período de cultivo - condições normais de 100% de Nitrogênio). Além disso, o restante dos 5 tratamentos de Nitrogênio incluíram: 140% de Normal, 50%, 30%, 10% e 0%. A fim de definir a associação entre os níveis de expressão de RNA com os Parâmetros relacionados aos componentes de produção, biomassa e NUE, vários índices incluindo NUE Agronômico, 2 híbridos de milho e 1 linha pura de milho foram selecionados para análise de expressão de RNA. Os genes regulados para baixo ou para cima em determinada fertilização de N com parâmetros mais altos de NUE Agronômico ou produção ou biomassa foram considerados como associados ao NUE Agronômico, NUE e produção.[00683] Genes under differential display associated with Efficiency in the Use of Agronomic Nitrogen. Two commercial maize hybrids and 2 pure maize rows were grown in 5 repetitive lots in the field under six different N fertilization regimes. Corn seeds were planted and the plants were grown in the field using commercial fertilization and irrigation protocols (485 m3 dunam irrigation, 30 units of 21% uran (N fertilization) for the entire growing period - normal conditions of 100 % Nitrogen). In addition, the rest of the 5 Nitrogen treatments included: 140% Normal, 50%, 30%, 10% and 0%. In order to define the association between RNA expression levels with the parameters related to production components, biomass and NUE, several indices including Agronomic NUE, 2 maize hybrids and 1 pure maize line were selected for analysis of RNA expression . The genes regulated downwards or upwards in a given N fertilization with higher parameters of Agronomic NUE or production or biomass were considered to be associated with Agronomic NUE, NUE and production.
[00684] Tecidos de Milho analisados - No total, 3 milhos foram amostrados em estágio de desenvolvimento V12 (cabelo) e estágio de desenvolvimento R3 (leitoso). Os tecidos da planta [folhas, entrenós inferiores e superiores, flor] foram amostrados e o RNA foi extraído, conforme descrito acima. Cada tipo de tecido de informação de expressão de microarranjo recebeu um ID de conjunto, conforme sumarizado na Tabela 51 abaixo.
Tabela 51
Conjuntos de exp ressão de transcriotoma de milho [00684] Corn Tissues analyzed - In total, 3 corn were sampled in V12 development stage (hair) and R3 development stage (milky). The plant tissues [leaves, lower and upper internodes, flower] were sampled and the RNA was extracted, as described above. Each type of microarray expression information tissue received a set ID, as summarized in Table 51 below.
Table 51
Corn transcriptiotomy expansion sets
[00685] Tabela 51: São fornecidos os conjuntos de expressão de transcriptoma de milho[00685] Table 51: Maize transcriptome expression sets are provided
[00686] Os parâmetros a seguir foram coletados ou por amostragem de 6 plantas por lote ou por medição do parâmetro através de todas as plantas dentro do lote.[00686] The following parameters were collected either by sampling 6 plants per lot or by measuring the parameter across all plants within the lot.
[00687] Peso do grão (produção) por planta (Kg.) - No final do experimento, todas as espigas dos lotes foram coletadas. Todas as espigas do lote foram separadamente debulhadas e os grãos foram pesados, todas as espigas adicionais foram debulhadas juntas e também pesadas. O peso médio do grão por espiga foi calculado dividindo o peso total do grão pelo número total de espigas por lote (com base na unidade).[00687] Grain weight (production) per plant (Kg.) - At the end of the experiment, all ears of the lots were collected. All ears of the batch were separately threshed and the grains were weighed, all additional ears were threshed together and also weighed. The average weight of the grain per ear was calculated by dividing the total weight of the grain by the total number of ears per lot (based on the unit).
[00688] NUE Agronômico (Eficiência no Uso do Nitrogênio Agronômico) - O coeficiente de NUE Agronômico mede a habilidade da planta de usar eficientemente cada unidade adicional de Nitrogênio adicionada como fertilizante e foi calculado utilizando a fórmula a seguir:
Fórmula XX:
NUE Agronômico = Produção por planta (Kg.) X Fertilização de Nitrogênio O% Fertilização de Nitrogênio Produção por planta (Kg.) Fertilizante[00688] Agronomic NUE (Efficiency in the Use of Agronomic Nitrogen) - The Agronomic NUE coefficient measures the plant's ability to efficiently use each additional unit of Nitrogen added as a fertilizer and was calculated using the following formula:
Formula XX:
Agronomic NUE = Production per plant (Kg.) X Nitrogen Fertilization O% Nitrogen Fertilization Production per plant (Kg.) Fertilizer
[00689] Peso da Espiga por planta (gr.) - No final do experimento (quando as espigas foram colhidas) total e 6 espigas selecionadas por lotes dentro dos blocos foram coletadas separadamente. As espigas coletadas (total ou e 6) foram pesadas (gr.) separadamente e divididas pelo número de planta a fim de obter o peso médio da espiga por planta.[00689] Ear weight per plant (gr.) - At the end of the experiment (when the ears were harvested) total and 6 ears selected by lots within the blocks were collected separately. The ears collected (total or e 6) were weighed (gr.) Separately and divided by the number of plants in order to obtain the average weight of the ear per plant.
[00690] Peso Seco Médio - No final do experimento (quando a inflorescência for seca) todo material vegetal dos lotes foi coletado e as 6 plantas de cada lote foram pesadas.[00690] Average Dry Weight - At the end of the experiment (when the inflorescence is dry) all plant material from the lots was collected and the 6 plants from each lot were weighed.
[00691] Largura do sabugo [cm] - A largura do sabugo sem grãos foi medida utilizando um paquímetro.[00691] Cob width [cm] - The width of the cob without grains was measured using a caliper.
[00692] Matéria seca total = peso total da parte vegetal acima da terra (incluindo as espigas, excluindo as raízes).[00692] Total dry matter = total weight of the plant part above the ground (including ears, excluding roots).
[00693] Espiga Preenchida/Integral - foi calculado como o comprimento da Espiga com grãos fora do comprimento da espiga total.[00693] Spike Filled / Integral - it was calculated as the length of the spike with grains outside the length of the total spike.
[00694] Número de Fileira da Espiga - O número de fileiras em cada espiga foi contado.[00694] Spike Row Number - The number of rows on each spike has been counted.
[00695] Largura do caule [cm] - O diâmetro do caule foi medido no entrenó localizado abaixo da espiga principal. A medição foi realizada em 6 plantas por cada lote.[00695] Stem width [cm] - The diameter of the stem was measured in the internode located below the main ear. Measurement was performed on 6 plants per lot.
[00696] Índice de área da folha [LAI] = área total de folha de todas as plantas em um lote. A medição foi realizada utilizando um medidor da área foliar.[00696] Leaf area index [LAI] = total leaf area of all plants in a lot. The measurement was performed using a leaf area meter.
[00697] Peso de 1000 grãos -No final do experimento, todas as sementes de todos os lotes foram coletadas e medidas e o peso de 1000 foi calculado.[00697] Weight of 1000 grains - At the end of the experiment, all seeds from all lots were collected and measured and the weight of 1000 was calculated.
[00698] Área do Grão (cm2) -No final do período de crescimento, os grãos foram separados da espiga. Uma amostra de -200 grãos foi pesada, fotografada e as imagens foram processadas utilizando o sistema de processamento de imagem descrito abaixo. A área de grão foi medida a partir daquelas imagens e foi dividida pelo número de grãos.[00698] Grain Area (cm2) -At the end of the growing period, the grains were separated from the ear. A sample of -200 grains was weighed, photographed and the images were processed using the image processing system described below. The grain area was measured from those images and was divided by the number of grains.
[00699] Comprimento do Grão e Largura do Grão (mm) - No final do período de crescimento, os grãos foram separados da espiga. Uma amostra de -200 grãos foi pesada, fotografada e as imagens foram processadas utilizando o sistema de processamento de imagem descrito abaixo. A soma do comprimento /ou largura dos grãos (eixo mais longo) foi medida a partir daquelas imagens e foi dividida pelo número de grãos.[00699] Grain Length and Grain Width (mm) - At the end of the growing period, the grains were separated from the ear. A sample of -200 grains was weighed, photographed and the images were processed using the image processing system described below. The sum of the length / width of the grains (longest axis) was measured from those images and was divided by the number of grains.
[00700] Perímetro do Grão (cm) - No final do período de crescimento, os grãos foram separados da espiga. Uma amostra de -200 grãos foi pesada, fotografada e as imagens foram processadas utilizando o sistema de processamento de imagem descrito abaixo. A soma do perímetro do grão foi medida a partir daquelas imagens e foi dividida pelo número de grãos.[00700] Grain Perimeter (cm) - At the end of the growth period, the grains were separated from the ear. A sample of -200 grains was weighed, photographed and the images were processed using the image processing system described below. The sum of the grain perimeter was measured from those images and was divided by the number of grains.
[00701] Área da Espiga (cm2) -No final do período de crescimento, 6 espigas foram fotografadas e as imagens foram processadas utilizando o sistema de processamento de imagem descrito abaixo. A área da espiga foi medida a partir daquelas imagens e foi dividida pelo número de Espigas.[00701] Ear Area (cm2) -At the end of the growth period, 6 ears were photographed and the images were processed using the image processing system described below. The ear area was measured from those images and was divided by the number of ears.
[00702] Área do Grão Preenchido da Espiga (cm2) - No final do período de crescimento, 6 espigas foram fotografadas e as imagens foram processadas utilizando o sistema de processamento de imagem descrito abaixo. A área do grão preenchido da espiga foi área da espiga com grãos fora da área da espiga total e foi medida a partir daquelas imagens e foi dividida pelo número de Espigas.[00702] Grain Filled Grain Area (cm2) - At the end of the growing period, 6 ears were photographed and the images were processed using the image processing system described below. The area of the ear filled grain was the ear area with grains outside the total ear area and was measured from those images and was divided by the number of ears.
[00703] Comprimento, largura e perímetro da Espiga (cm) - No final do período de crescimento, 6 espigas foram fotografadas e as imagens foram processadas utilizando o sistema de processamento de imagem descrito abaixo. O comprimento, largura e perímetro da espiga foram medidos a partir daquelas imagens e foi dividida pelo número de Espigas.[00703] Ear length, width and perimeter (cm) - At the end of the growth period, 6 ears were photographed and the images were processed using the image processing system described below. The length, width and perimeter of the ear were measured from those images and was divided by the number of ears.
[00704] Um sistema de processamento de imagem foi utilizado, consistindo em um computador pessoal (processador Intel P4 3.0 Ghz) e um programa de domínio público - ImageJ 1.37, programa de processamento de imagem com base em Java, desenvolvido nos Institutos Nacionais de Saúde dos Estados Unidos e livremente disponível na internet em http://rsbweb (ponto) nih (ponto) gov/. As imagens foram capturadas em resolução de 10 Mega Pixels (3888x2592 pixels) e armazenadas em um formato JPEG de baixa compressão. Em seguida, dados de saída de processamento de imagem para área da semente e comprimento da semente foram salvos para arquivos de textos e analisados utilizando o software de análise estatística JMP (instituto SAS).[00704] An image processing system was used, consisting of a personal computer (Intel P4 3.0 Ghz processor) and a public domain program - ImageJ 1.37, Java-based image processing program, developed at the National Institutes of Health from the United States and freely available on the internet at http: // rsbweb (dot) nih (dot) gov /. The images were captured in a resolution of 10 Mega Pixels (3888x2592 pixels) and stored in a low compression JPEG format. Then, image processing output data for the seed area and seed length were saved to text files and analyzed using JMP statistical analysis software (SAS institute).
[00705] A fim de produzir uma análise de correlação de alta produtividade entre fenótipos relacionados à NUE e expressão de gene, os presentes inventores utilizaram um microarranjo de oligonucleotídeo de tomate, produzido pela Agilent Technologies [http://www (ponto) chem (ponto) agilent (ponto) com/Scripts/PDS (ponto) asp?1Page=50879] . O oligonucleotídeo do arranjo representa cerca de 44.000 genes e transcrições de tomate. A fim de definir as correlações entre os níveis de expressão de RNA com os parâmetros relacionados ao vigor ou componentes de produção, ABST e NUE, várias características de planta de 18 diferentes variedades de tomate foram analisadas. Dentre elas, 10 variedades englobando a variação observada foram selecionadas para análise de expressão de RNA. A correlação entre os níveis de RNA e os parâmetros caracterizados foi analisada utilizando teste de correlação de Pearson [Http://www (ponto) davidmlane (ponto) com/hyperstat/A34739 (ponto) html] .[00705] In order to produce a high productivity correlation analysis between NUE-related phenotypes and gene expression, the present inventors used a tomato oligonucleotide microarray, produced by Agilent Technologies [http: // www (dot) chem ( dot) agilent (dot) com / Scripts / PDS (dot) asp? 1Page = 50879]. The array's oligonucleotide represents about 44,000 tomato genes and transcripts. In order to define the correlations between the levels of RNA expression and parameters related to vigor or production components, ABST and NUE, several plant characteristics of 18 different tomato varieties were analyzed. Among them, 10 varieties encompassing the observed variation were selected for analysis of RNA expression. The correlation between RNA levels and the characterized parameters was analyzed using Pearson's correlation test [Http: // www (dot) davidmlane (dot) com / hyperstat / A34739 (dot) html].
[00706] Correlação de variedades de tomate através de ecótipos cultivados sob condições com baixo Nitrogênio, seca e cultivo regular[00706] Correlation of tomato varieties through ecotypes grown under conditions with low Nitrogen, drought and regular cultivation
[00707] 10 variedades de tomate foram cultivadas em 3 blocos repetitivos, cada um contendo 6 plantas por lote foi cultivado em estufa com rede. Resumidamente, o protocolo de cultivo foi como segue:
- 1. Condições de cultivo regular: variedades de tomate foram cultivadas sob condições normais (4-6 litros/m2 de água por dia e fertilizadas com NPK como recomendado nos protocolos para produção comercial de tomate).
- 1. Regular cultivation conditions: tomato varieties were grown under normal conditions (4-6 liters / m2 of water per day and fertilized with NPK as recommended in the protocols for commercial tomato production).
[00708] 2. Condições de fertilização de baixo nitrogênio: variedades de tomate foram cultivadas sob condições normais (4-6 litros/m2 por dia e fertilizadas com NPK como recomendado nos protocolos para produção comercial de tomate) até o estágio de floração. Nesse momento, a fertilização com nitrogênio foi interrompida.[00708] 2. Low nitrogen fertilization conditions: tomato varieties were grown under normal conditions (4-6 liters / m2 per day and fertilized with NPK as recommended in the protocols for commercial tomato production) until the flowering stage. At that time, nitrogen fertilization was stopped.
[00709] 3. Estresse por Seca: uma variedade de tomate foi cultivada sob condições normais (4-6 litros/m2 por dia) até o estágio de floração. Nesse momento, a irrigação foi reduzido para 50% comparado às condições normais. As plantas foram fenotipadas em uma base diária seguindo o descritor padrão de tomate (Tabela 53). A colheita foi conduzida enquanto 50% dos frutos estavam vermelhos (maduros). As plantas foram separadas para a parte vegetativo e frutos, deles, 2 nós foram analisados para parâmetros adicionais de inflorescencência tais como tamanho, número de flores, e preso de inflorescência. O peso fresco de todo material vegetativo foi medido. Os frutos foram separados por cor (vermelho vs. verde) e de acordo com o tamanho do fruto (pequeno, médio e grande). Em seguida, os dados analisados foram salvos em arquivos de texto e processados utilizando o software JMP de análise estatística (instituto SAS). Os parâmetros de dados coletados são resumidos na Tabela 53 abaixo.[00709] 3. Drought stress: a variety of tomatoes was grown under normal conditions (4-6 liters / m2 per day) until the flowering stage. At that time, irrigation was reduced to 50% compared to normal conditions. The plants were phenotyped on a daily basis following the standard tomato descriptor (Table 53). The harvest was carried out while 50% of the fruits were red (ripe). The plants were separated for the vegetative part and fruits, of them, 2 nodes were analyzed for additional inflorescence parameters such as size, number of flowers, and inflorescence clump. The fresh weight of all vegetative material was measured. The fruits were separated by color (red vs. green) and according to the size of the fruit (small, medium and large). Then, the analyzed data were saved in text files and processed using the statistical analysis software JMP (instituto SAS). The data parameters collected are summarized in Table 53 below.
[00710] Tecidos de Tomate analisados - Dois tecidos em diferentes estágios de desenvolvimento [flor e folha] , representando diferentes características da planta, foram amostrados e o RNA foi extraído, conforme descrito acima. Para conveniência, cada tipo de tecido da informação da expressão da microarranjo recebeu um ID de Conjunto, conforme resumido na Tabela 52 abaixo.
Tabela 52
Conjuntos de expressão de transcriptoma de tomate [00710] Tomato Tissues analyzed - Two tissues in different stages of development [flower and leaf], representing different characteristics of the plant, were sampled and the RNA was extracted, as described above. For convenience, each tissue type of the microarray expression information received a Set ID, as summarized in Table 52 below.
Table 52
Tomato transcriptome expression sets
[00711] Tabela 52: São fornecidos os números de identificação (ID) de cada um dos conjuntos de expressão do tomate.[00711] Table 52: The identification numbers (ID) of each of the tomato expression sets are provided.
[00712] A Tabela 53 fornece os parâmetros correlacionados do tomate (Vetores). A média para cada um dos parâmetros medidos foi calculada utilizando o software JMP e os valores foram resumidos nas Tabelas 5459 abaixo. Uma análise de correlação subsequente foi conduzida. Os resultados foram integrados à base de dados.
Tabela 53
Parâmetros correlacionados ao Tomate (vetores) [00712] Table 53 provides the correlated parameters of the tomato (Vectors). The average for each of the measured parameters was calculated using the JMP software and the values were summarized in Tables 5459 below. A subsequent correlation analysis was conducted. The results were integrated into the database.
Table 53
Parameters correlated to Tomato (vectors)
[00713] Tabela 53. São fornecidos os parâmetros correlacionados ao tomate. "gr." = gramas; "FW" = peso fresco; "NUE" = eficiência no uso do nitrogênio; "RWC" = teor relativo de água; "NUpE" = eficiência na ingestão do nitrogênio; "SPAD" = níveis de clorofila; "HI" = índice de colheita (peso vegetal dividido sobre a produção); "SLA" = área de folha específica (área de folha dividida pelo peso seco da folha).[00713] Table 53. The parameters related to the tomato are provided. "gr." = grams; "FW" = fresh weight; "NUE" = efficiency in the use of nitrogen; "RWC" = relative water content; "NUpE" = efficiency in the intake of nitrogen; "SPAD" = chlorophyll levels; "HI" = harvest index (vegetable weight divided by production); "SLA" = specific leaf area (leaf area divided by the dry weight of the leaf).
[00714] Produção do Fruto (gramas) - No final do experimento [quando 50% dos frutos estavam maduros (vermelhos)] , todos os frutos dos lotes dentro dos blocos A-C foram coletados. Os frutos totais foram contados e pesados. O peso médio dos frutos foi calculado dividindo o peso total do fruto pelo número de frutos.[00714] Fruit Production (grams) - At the end of the experiment [when 50% of the fruits were ripe (red)], all the fruits of the lots inside the A-C blocks were collected. The total fruits were counted and weighed. The average weight of the fruits was calculated by dividing the total weight of the fruit by the number of fruits.
[00715] Produção/SLA e Produção/área total da folha - A produção de fruto dividida pela área específica da folha ou a área total da folha forneceu a medida de um equilíbrio produtivo e processo vegetal.[00715] Production / SLA and Production / total leaf area - The fruit production divided by the specific leaf area or the total leaf area provided the measure of a productive balance and plant process.
[00716] Peso fresco da planta (gramas) - No final do experimento [quando 50% dos frutos estavam maduros (vermelhos)] , todas as plantas dos lotes dentro dos blocos A-C foram coletadas. O peso fresco foi medido (gramas).[00716] Fresh weight of the plant (grams) - At the end of the experiment [when 50% of the fruits were ripe (red)], all the plants in the lots within the A-C blocks were collected. Fresh weight was measured (grams).
[00717] Peso de inflorescência (gramas) - No final do experimento [quando 50% dos frutos estavam maduros (vermelho)] , duas inflorescências dos lotes dentro dos blocos A-C foram coletadas. O peso da inflorescência (g) e número de flores por inflorescência foram contados.[00717] Inflorescence weight (grams) - At the end of the experiment [when 50% of the fruits were ripe (red)], two inflorescences of the lots within the A-C blocks were collected. Inflorescence weight (g) and number of flowers per inflorescence were counted.
[00718] SPAD - O teor de clorofila foi determinado utilizando um medidor de clorofila Minolta SPAD 502 e a medição foi realizada no momento da floração. As leituras do medidor SPAD foram feitas em folha nova totalmente desenvolvida. Três medições por folha foram por lote.[00718] SPAD - The chlorophyll content was determined using a Minolta SPAD 502 chlorophyll meter and the measurement was performed at the time of flowering. The readings of the SPAD meter were made on a new, fully developed sheet. Three measurements per sheet were per batch.
[00719] Eficácia na utilização cia agua (WUE) - pode ser terminada como a biomassa produzida por transpiração da unidade. Para analisar a WUE, o teor de água relativo à folha foi medido em plantas de controle e transgênicas. O peso fresco (FW) foi imediatamente gravado; então as folhas foram encharcadas por 8 horas em água destilada à temperatura ambiente no escuro, e o peso inchado (TW) foi gravado. O peso seco total (DW) foi gravado após secar as folhas a 60 ❑C em um peso constante. O teor de água relativo (RWC) foi calculado de acordo com a Fórmula I a seguir [(FW - DW/TW - DW) x 100] , conforme descrito acima.[00719] Water use efficiency (WUE) - can be terminated as the biomass produced by the unit's transpiration. To analyze the WUE, the water content relative to the leaf was measured in control and transgenic plants. The fresh weight (FW) was immediately recorded; then the leaves were soaked for 8 hours in distilled water at room temperature in the dark, and the swollen weight (TW) was recorded. The total dry weight (DW) was recorded after drying the leaves at 60 ❑C at a constant weight. The relative water content (RWC) was calculated according to Formula I below [(FW - DW / TW - DW) x 100], as described above.
[00720] As plantas que mantiveram o teor de água relativo alto (RWC) comparado às linhas de controle foram consideradas mais tolerantes à seca do que aquelas que exibiram teor de água relativo reduzido.
Resultados Experimentais
Tabela 54
Parâmetros medidos em acessos de Tomate sob condições de Seca [00720] Plants that maintained the relative high water content (RWC) compared to the control lines were considered more tolerant to drought than those that exhibited reduced relative water content.
Experimental Results
Table 54
Parameters measured in Tomato accesses under drought conditions
[00721] Tabela 54: São fornecidos os valores de cada um dos parâmetros (conforme descrito acima) medidos em acessos de Sorgo (ID de Semente) de cultivo sob condições de seca. As condições de cultivo são especificadas na seção de procedimento experimental.
Tabela 55
Parâmetros adicionais medidos em acessos de Tomate sob condições de Seca [00721] Table 54: The values of each of the parameters (as described above) measured in accessions of Sorghum (Seed ID) of cultivation under drought conditions are provided. Cultivation conditions are specified in the experimental procedure section.
Table 55
Additional parameters measured in Tomato accesses under drought conditions
[00722] Tabela 55: São fornecidos os valores de cada um dos parâmetros (conforme descrito acima) medidos em acessos de Tomate (ID de Semente) sob condições de Seca. As condições de cultivo são especificadas na seção de procedimento experimental.
Tabela 56
Parâmetros medidos em acessos de Tomate sob condições de baixo nitrogênio [00722] Table 55: The values of each of the parameters (as described above) measured in Tomato accessions (Seed ID) under Drought conditions are provided. Cultivation conditions are specified in the experimental procedure section.
Table 56
Parameters measured in tomato accessions under low nitrogen conditions
[00723] Tabela 56: São fornecidos os valores de cada um dos parâmetros (conforme descrito acima) medidos em acessos de Tomate (ID de Semente) sob condições de cultivo de baixo nitrogênio. As condições de cultivo são especificadas na seção de procedimento experimental.
Tabela 57
Parâmetros adicionais medidos em acessos de Tomate sob condições de baixo nitrogênio [00723] Table 56: The values of each of the parameters (as described above) measured in Tomato accessions (Seed ID) under low nitrogen cultivation conditions are provided. Cultivation conditions are specified in the experimental procedure section.
Table 57
Additional parameters measured in tomato accessions under low nitrogen conditions
[00724] Tabela 57: São fornecidos os valores de cada um dos parâmetros (conforme descrito acima) medidos em acessos de Tomate (ID de Semente) sob condições de cultivo de baixo nitrogênio. As condições de cultivo são especificadas na seção de procedimento experimental.
Tabela 58
Parâmetros medidos em acessos de Tomate sob condições normais [00724] Table 57: The values of each of the parameters (as described above) measured in Tomato accessions (Seed ID) under low nitrogen cultivation conditions are provided. Cultivation conditions are specified in the experimental procedure section.
Table 58
Parameters measured in Tomato accesses under normal conditions
[00725] Tabela 58: São fornecidos os valores de cada um dos parâmetros (conforme descrito acima) medidos em acessos de Tomate (ID de Semente) sob condições normais de cultivo. As condições de cultivo são especificadas na seção de procedimento experimental.
Tabela 59
Parâmetros adicionais medidos em acessos de Tomate sob condições normais [00725] Table 58: The values of each of the parameters (as described above) measured in Tomato accessions (Seed ID) under normal cultivation conditions are provided. Cultivation conditions are specified in the experimental procedure section.
Table 59
Additional parameters measured in Tomato accesses under normal conditions
[00726] Tabela 59: São fornecidos os valores de cada um dos parâmetros (conforme descrito acima) medidos em acessos de Tomate (ID de Semente) sob condições normais de cultivo. As condições de cultivo são especificadas na seção de procedimento experimental.[00726] Table 59: The values of each of the parameters (as described above) measured in Tomato accessions (Seed ID) under normal cultivation conditions are provided. Cultivation conditions are specified in the experimental procedure section.
[00727] Correlação de características precoces de vigor através da coleta de ecotipos de Tomate sob condições de cultivo de baixo nitrogênio, 300 mM NaCl e normais - Dez híbridos de tomate foram cultivados em 3 lotes repetitivos, cada um contendo 17 plantas, em uma estufa de rede sob condições semi-hidropônicas. Em poucas palavras, o protocolo de cultivo foi o seguinte: As sementes do tomate foram semeadas em bandejas preenchidas com uma mistura de vermiculite e turfa em uma proporção de 1:1. Após a germinação, as bandejas foram transferidas à solução de alta salinidade (300 mM de NaCl além da solução de Hoagland completa), solução de baixo nitrogênio (a quantidade de nitrogênio total foi reduzida em 90% da solução de Hoagland completa, quantidade final de 0,8 mM N), solução de temperatura fria (Hoagland Completa em 10°C), ou solução de crescimento Normal (Hoagland Completa contendo solução de 8mM N, a 28 ± 2°C). As plantas foram cultivadas em 28 ± 2°C.[00727] Correlation of early vigor characteristics through the collection of Tomato ecotypes under low nitrogen, 300 mM NaCl and normal cultivation conditions - Ten tomato hybrids were grown in 3 repetitive lots, each containing 17 plants, in a greenhouse network under semi-hydroponic conditions. In a nutshell, the cultivation protocol was as follows: The tomato seeds were sown in trays filled with a mixture of vermiculite and peat in a 1: 1 ratio. After germination, the trays were transferred to high salinity solution (300 mM NaCl in addition to the complete Hoagland solution), low nitrogen solution (the amount of total nitrogen was reduced by 90% of the complete Hoagland solution, final amount of 0.8 mM N), cold temperature solution (Hoagland Complete at 10 ° C), or Normal growth solution (Hoagland Complete containing 8 mM N solution, at 28 ± 2 ° C). The plants were grown at 28 ± 2 ° C.
[00728] Solução de Hoagland completa consiste de: KNO3 - 0,808 gramas/litro, MgSO4 -0,12 gramas/litro, KH2PO4 - 0,172 gramas/litro e 0,01 % (volume/volume) de microelementos de 'Super coratin' (FerroEDDHA [etilenodiamina-N,N'-bis(ácido 2- hidroxifenilacetico)] - 40,5 gramas/Litro; Mn - 20,2 gramas/litro; Zn 10,1 gramas/litro; Co 1,5 gramas/litro; e Mo 1,1 gramas/litro), o pH da solução deve ser de 6.5 -6.8] .[00728] Complete Hoagland's solution consists of: KNO3 - 0.808 grams / liter, MgSO4 -0.12 grams / liter, KH2PO4 - 0.172 grams / liter and 0.01% (volume / volume) of 'Super coratin' microelements ( FerroEDDHA [ethylenediamine-N, N'-bis (2-hydroxyphenylacetic acid)] - 40.5 grams / Liter; Mn - 20.2 grams / liter; Zn 10.1 grams / liter; Co 1.5 grams / liter; and Mo 1.1 grams / liter), the pH of the solution should be 6.5 -6.8].
[00729] Tecidos de Tomate analisados - Todas as 10 variedades de Tomate selecionadas foram amostradas por cada tratamento. Três tecidos [folhas, meristemas e flores] foram amostrados e o RNA foi extraído, conforme descrito acima. Por conveniência, cada tipo de tecido de informação de expressão de microarranjo recebeu um ID de conjunto, conforme sumarizado na Tabela 60 abaixo.
Tabela 60
Conjuntos experimentais de transcriptoma de Tomate [00729] Tomato Tissues analyzed - All 10 selected tomato varieties were sampled for each treatment. Three tissues [leaves, meristems and flowers] were sampled and the RNA was extracted, as described above. For convenience, each type of microarray expression information tissue received a set ID, as summarized in Table 60 below.
Table 60
Experimental sets of Tomato transcriptome
[00730] Tabela 60. São fornecidos os conjuntos experimentais de transcriptoma de Tomate[00730] Table 60. Tomato transcriptome experimental sets are provided
[00731] Parâmetros relacionados ao vigor do tomate - após 5 semanas de cultivo, as plantas foram colhidas e analisadas por número de folha, altura da planta, níveis de clorofila (unidades SPAD, índices diferentes de eficiência no uso do nitrogênio (NUE) e biomassa da planta. Em seguida, dados de análise foram salvos para arquivos de textos e processados utilizando o software de análise estatística JMP (instituto SAS). Os parâmetros de dados coletados são resumidos na Tabela 61, abaixo.
Tabela 61
Parâmetros correlacionados ao Tomate (vetores) [00731] Parameters related to tomato vigor - after 5 weeks of cultivation, the plants were harvested and analyzed by leaf number, plant height, chlorophyll levels (SPAD units, different levels of efficiency in the use of nitrogen (NUE) and biomass of the plant, then analysis data was saved to text files and processed using the statistical analysis software JMP (instituto SAS). The data parameters collected are summarized in Table 61, below.
Table 61
Parameters correlated to Tomato (vectors)
[00732] Tabela 61. São fornecidos os parâmetros correlacionados ao tomate. "NUE" = eficiência no uso do nitrogênio; "DW" = peso seco; "cm" = centímetro.[00732] Table 61. The parameters related to the tomato are provided. "NUE" = efficiency in the use of nitrogen; "DW" = dry weight; "cm" = centimeter.
[00733] 10 variedades diferentes de Tomate foram cultivadas e caracterizadas por diferentes parâmetros conforme descrito acima. A média para cada um dos parâmetros medidos foi calculada utilizando o software JMP e os valores estão resumidos nas Tabelas 62-64 abaixo. A análise de correlação subsequente foi realizada. A seguir, os resultados foram integrados à base de dados.
Tabela 62
Parâmetros medidos em acessos de Tomate sob condições de baixo nitrogênio [00733] 10 different varieties of Tomato were grown and characterized by different parameters as described above. The average for each of the measured parameters was calculated using the JMP software and the values are summarized in Tables 62-64 below. The subsequent correlation analysis was performed. Then, the results were integrated into the database.
Table 62
Parameters measured in tomato accessions under low nitrogen conditions
[00734] Tabela 62. São fornecidos os valores de cada um dos parâmetros (conforme descrito acima) medidos em acessos de Tomate (linha) sob condições de cultivo de baixo nitrogênio. As condições de cultivo são especificadas na seção de procedimento experimental.
Tabela 63
Parâmetros medidos em acessos de Tomate sob condições normais [00734] Table 62. The values of each of the parameters (as described above) measured in tomato accessions (row) under low nitrogen cultivation conditions are provided. Cultivation conditions are specified in the experimental procedure section.
Table 63
Parameters measured in Tomato accesses under normal conditions
[00735] Tabela 63. São fornecidos os valores de cada um dos parâmetros (conforme descrito acima) medidos em acessos de Tomate (linha) sob condições de cultivo normais. As condições de cultivo são especificadas na seção de procedimento experimental.
Tabela 64
Parâmetros medidos em acessos de Tomate sob condições de salinidade [00735] Table 63. The values of each of the parameters (as described above) measured in tomato accessions (row) under normal growing conditions are provided. Cultivation conditions are specified in the experimental procedure section.
Table 64
Parameters measured in tomato accessions under salinity conditions
[00736] Tabela 64. São fornecidos os valores de cada um dos parâmetros (conforme descrito acima) medidos em acessos de Tomate (linha) de cultivo sob condições de salinidade. As condições de cultivo são especificadas na seção de procedimento experimental.[00736] Table 64. The values of each of the parameters (as described above) measured in tomato accessions (line) of cultivation under salinity conditions are provided. Cultivation conditions are specified in the experimental procedure section.
[00737] Para validar seu papel no aumento da produção, os genes selecionados foram superexpressos nas plantas, conforme segue.[00737] To validate their role in increasing production, the selected genes were overexpressed in plants, as follows.
[00738] Os genes selecionados a partir daqueles apresentados nos Exemplos 1-14 acima foram clonados em vetores binários para a geração de plantas transgênicas. Para a clonagem, os quadros de leitura aberta de comprimento total (ORF's ▶ open reading frame) foram identificados. Os grupos EST e, em alguns casos, as sequências de mRNA, foram analisados para identificar o quadro de leitura aberta total comparando os resultados de diversos algoritmos de tradução para proteínas conhecidas de outras espécies de planta.[00738] The genes selected from those shown in Examples 1-14 above have been cloned into binary vectors for the generation of transgenic plants. For cloning, full length open reading frames (ORF's ▶ open reading frame) were identified. The EST groups and, in some cases, the mRNA sequences, were analyzed to identify the total open reading frame by comparing the results of several translation algorithms for proteins known from other plant species.
[00739] A fim de clonar os cDNA's de comprimento total, uma transcrição reversa (RT 1 reverse transcription) seguida pela reação de cadeia polimerase (PCR; RT-PCR) foi realizada no RNA total extraído das folhas, raízes ou outros tecidos da planta, cultivados sob condições de estresse ou normais/limitantes. A extração total de RNA, produção de cDNA e amplificação de PCR foram realizadas utilizando protocolos padrões descritos em outro lugar (Sambrook J., E.F. Fritsch e T. Maniatis. 1989. Molecular Cloning. A Laboratory Manual, 2' Ed. Frio Spring Harbor Laboratory Press, New York.) que são bem conhecidos dos especialistas na técnica. Os produtos de PCR foram purificados utilizando um kit de purificação de PCR (Qiagen).[00739] In order to clone the full length cDNA's, a reverse transcription (RT 1 reverse transcription) followed by the polymerase chain reaction (PCR; RT-PCR) was performed on the total RNA extracted from the leaves, roots or other tissues of the plant , grown under stress or normal / limiting conditions. Total RNA extraction, cDNA production and PCR amplification were performed using standard protocols described elsewhere (Sambrook J., EF Fritsch and T. Maniatis. 1989. Molecular Cloning. A Laboratory Manual, 2 'Ed. Frio Spring Harbor Laboratory Press, New York.) Which are well known to those skilled in the art. PCR products were purified using a PCR purification kit (Qiagen).
[00740] Geralmente, 2 conjuntos de iniciadores foram preparados para a amplificação de cada gene, via PCR aninhados (se necessário). Ambos os conjuntos de iniciadores foram utilizados para amplificação no cDNA. No caso de nenhum produto ser obtido, uma reação de PCR aninhada foi realizada. O PCR aninhado foi realizado pela amplificação do gene utilizando iniciadores externos e, em seguida, utilizando o produto de PCR produzido como um modelo para uma segunda reação de PCR, onde o conjunto interno de iniciadores foi utilizado. De modo alternativo, um ou dois dos iniciadores internos foi(ram) utilizado(s) para amplificação de 25 genes, ambos na primeira e segunda reações de PCR (significando que apenas 2-3 iniciadores foram designados para um gene). Para facilitar a clonagem adicional de cDNA's, uma extensão de 8-12 pares de base (bplbase pairs) foi adicionada ao 5' de cada iniciador interno. A extensão do iniciador inclui um local de restrição de endonuclease. Os locais de restrição foram selecionados utilizando dois parâmetros: (a) o local de restrição não existe na sequência de cDNA; e (b) os locais de restrição nos iniciadores direto e reversos foram projetados de modo que o cDNA digerido seja inserido na direção do sentido no vetor binário utilizado para transformação.[00740] Generally, 2 sets of primers were prepared for the amplification of each gene, via nested PCR (if necessary). Both sets of primers were used for amplification in the cDNA. In the event that no product is obtained, a nested PCR reaction was performed. The nested PCR was performed by amplifying the gene using external primers and then using the PCR product produced as a model for a second PCR reaction, where the internal set of primers was used. Alternatively, one or two of the internal primers (s) were used to amplify 25 genes, both in the first and second PCR reactions (meaning that only 2-3 primers were assigned to a gene). To facilitate additional cloning of cDNA's, an extension of 8-12 base pairs (bplbase pairs) was added to the 5 'of each internal primer. The primer extension includes an endonuclease restriction site. The restriction sites were selected using two parameters: (a) the restriction site does not exist in the cDNA sequence; and (b) the restriction sites in the forward and reverse primers were designed so that the digested cDNA is inserted in the direction of the direction in the binary vector used for transformation.
[00741] Os produtos de PCR foram digeridos com endonucleases de restrição (New England BioLabs Inc.), de acordo com os locais designados nos iniciadores. Cada produto de PCR digerido foi inserido em um vetor de cópia alto pUC19 (New England BioLabs Inc.), ou em plasmídeos originados desse vetor. Em alguns casos, o produto de PCR não digerido foi inserido no pCR-Blunt II-TOPO (Invitrogen) ou diretamente no vetor binário. Os produtos digeridos e o vetor de plasmídeo linearizado foram ligados utilizando uma enzina de ligase T4 DNA (Roche, Suíça).[00741] PCR products were digested with restriction endonucleases (New England BioLabs Inc.), according to the designated locations on the primers. Each digested PCR product was inserted into a high copy vector pUC19 (New England BioLabs Inc.), or plasmids originating from that vector. In some cases, the undigested PCR product was inserted into the pCR-Blunt II-TOPO (Invitrogen) or directly into the binary vector. The digested products and the linearized plasmid vector were ligated using a T4 DNA ligase enzyme (Roche, Switzerland).
[00742] O sequenciamento dos genes inseridos foi realizado utilizando o sequenciador ABI 377 (Applied Biosystems). Em alguns casos, após confirmar as sequências dos genes clonados, o cDNA clonado foi introduzido em um vetor binário pGI modificado contendo o promotor At6669 (p.ex., pQFNc) e o terminador NOS (ID SEQ N°: 6066) através de digestão com endonucleases de restrição apropriados.[00742] The sequencing of the inserted genes was performed using the ABI 377 sequencer (Applied Biosystems). In some cases, after confirming the sequences of the cloned genes, the cloned cDNA was introduced into a modified pGI binary vector containing the At6669 promoter (eg, pQFNc) and the NOS terminator (SEQ ID No.: 6066) via digestion with appropriate restriction endonucleases.
[00743] Diversas sequências de DNA dos genes selecionados foram sintetizadas via GeneArt [http://www (ponto) geneart (ponto) com/] . O DNA sintético foi projetado em sílica. Os locais de enzimas de restrição adequados foram adicionados às sequências clonadas na extremidade 5' e na extremidade 3' para permitir clonagem posterior no vetor binário desejado.[00743] Several DNA sequences of the selected genes were synthesized via GeneArt [http: // www (dot) geneart (dot) com /]. The synthetic DNA was designed on silica. Suitable restriction enzyme sites have been added to the cloned sequences at the 5 'and 3' ends to allow further cloning into the desired binary vector.
[00744] O vetor plasmideo pPI foi construído inserindo uma sequência de sinal poli-(A) sintético originado do vetor de plasmídeo básico pGL3 (Promega, Acesso GenBank N° U47295; nucleotídeos 4658-4811) no local de restrição HindIII do vetor binário pBI101.3 (Clontech, Acesso GenBank N° U12640). O pGI é similar ao pPI, mas o gene original na coluna vertebral é o gene GUSIntron e não o GUS.[00744] The plasmid vector pPI was constructed by inserting a synthetic poly- (A) signal sequence originating from the basic plasmid vector pGL3 (Promega, GenBank Access No. U47295; nucleotides 4658-4811) at the HindIII restriction site of the binary vector pBI101 .3 (Clontech, GenBank Access No. U12640). PGI is similar to pPI, but the original gene in the spine is the GUSIntron gene and not the GUS.
[00745] O vetor pGI modificado [p.ex., pQFN, pQFNc, pQYN 6669, pQNaRP, pQFYN 25 ou pQXNc] é uma versão modificada do vetor pGI, no qual o cassete é invertido entre as bordas esquerda e direita, de modo que o gene e seu promotor correspondente estejam próximos à borda direita e o gene NPTII esteja próximo à borda esquerda.[00745] The modified pGI vector [eg, pQFN, pQFNc,
[00746] At6669, a nova sequência do promotor Arabidopsis thaliana (ID SEQ N°: 3714) foi inserida no vetor binário pGI modificado, a montante dos genes clonados, seguido pela ligação do DNA e extração do plasmídeo binário das colônias E. coli positivas, conforme descrito acima.[00746] At6669, the new Arabidopsis thaliana promoter sequence (SEQ ID No.: 3714) was inserted into the modified pGI binary vector, upstream of the cloned genes, followed by DNA ligation and extraction of the binary plasmid from the positive E. coli colonies , as described above.
[00747] As colônias foram analisadas por PCR, utilizando os iniciadores que cobrem a inserção, que são projetados para abranger o promotor e o gene introduzido. Os plasmídeos positivos foram identificados, isolados e sequenciados.[00747] The colonies were analyzed by PCR, using the primers that cover the insertion, which are designed to encompass the promoter and the introduced gene. Positive plasmids were identified, isolated and sequenced.
[00748] Nos casos em que DNA genômico foi clonado, os genes foram amplificados por PCR direto no DNA genômico extraído do tecido foliar, utilizando o kit DNAeasy (Qiagen Cat. N° 69104).
Os genes selecionados clonados pelos presentes inventores são fornecidos na Tabela 65 abaixo.
Tabela 65
Genes clonados em plasmídeos com alto número de cópias ou em vetores binários e iniciadores utilizados para clonagem dos genes [00748] In cases where genomic DNA was cloned, the genes were amplified by PCR directly into the genomic DNA extracted from the leaf tissue, using the DNAeasy kit (Qiagen Cat. N ° 69104).
The selected genes cloned by the present inventors are provided in Table 65 below.
Table 65
Genes cloned in plasmids with high copy numbers or in binary vectors and primers used for cloning the genes
[00749] Tabela 65. "Polin." Polinucleotídeo; "Polip." polipeptídeo. Para clonagem de cada gene, pelo menos, 2 iniciadores foram utilizados: Diretos (Fwd) ou Reversos (Rev). Em alguns casos, 4 iniciadores foram utilizados: Diretos externos (EF 1 external forward), reversos externos (ER 1 external reverse), diretos aninhados (NFInested forward) ou reversos aninhados (NRInested reverse). As sequências dos iniciadores utilizados para clonagem dos genes são fornecidas na listagem de sequência. Alguns genes foram sinteticamente produzidos via GeneArt (marcados como "GA").[00749] Table 65. "Polin." Polynucleotide; "Polip." polypeptide. For cloning each gene, at least 2 primers were used: Direct (Fwd) or Reverse (Rev). In some cases, 4 initiators were used: External Direct (EF 1 external forward), External Reverse (ER 1 external reverse), Nested Direct (NFInested forward) or Nested Reverse (NRInested reverse). The sequences of the primers used for cloning the genes are provided in the sequence listing. Some genes were synthetically produced via GeneArt (marked "GA").
[00750] Os vetores binários descritos acima foram utilizados para transformar as células Agrobacterium. Duas estruturas binárias adicionais, tendo apenas o promotor At6669 ou sem promotor adicional, foram utilizadas como controles negativos.[00750] The binary vectors described above were used to transform Agrobacterium cells. Two additional binary structures, having only the At6669 promoter or without an additional promoter, were used as negative controls.
[00751] Os vetores binários foram introduzidos em células competentes Agrobacterium tumefaciens GV301, ou LB4404 (cerca de 109 células/mL), por eletroporação. A eletroporação foi realizada utilizando um eletroporador MicroPulser (Biorad), 0,2 cm de cadinhos (Biorad) e programa de eletroporação EC-2 (Biorad). As células tratadas foram cultivadas em meio líquido LB a 28 ❑C por 3 horas, então colocadas sobre ágar LB suplementado com gentamicina (50 mg/L; para cepas Agrobacterium GV301) ou estreptomicina (300 mg/L; para cepa Agrobacterium LB4404) e canamicina (50 mg/L) a 28°C por 48 horas. As colônias Abrobacterium, que são desenvolvidas nos meios seletivos, foram ainda analisadas por PCR, utilizando os iniciadores projetados para abranger a sequência inserida no plasmídeo pPI. Os produtos de PCR resultantes foram isolados e sequenciados, conforme descrito no Exemplo 15 acima, para verificar que as sequências de polinucleotideo corretas do presente pedido de patente de invenção foram devidamente introduzidas às células Agrobacterium.[00751] Binary vectors were introduced into competent cells Agrobacterium tumefaciens GV301, or LB4404 (about 109 cells / mL), by electroporation. Electroporation was performed using a MicroPulser electroporator (Biorad), 0.2 cm of crucibles (Biorad) and EC-2 electroporation program (Biorad). The treated cells were cultured in LB liquid medium at 28 ❑C for 3 hours, then placed on LB agar supplemented with gentamicin (50 mg / L; for Agrobacterium GV301 strains) or streptomycin (300 mg / L; for Agrobacterium LB4404) and kanamycin (50 mg / L) at 28 ° C for 48 hours. The Abrobacterium colonies, which are developed in selective media, were further analyzed by PCR, using primers designed to cover the sequence inserted in the pPI plasmid. The resulting PCR products were isolated and sequenced, as described in Example 15 above, to verify that the correct polynucleotide sequences of the present application were properly introduced into Agrobacterium cells.
[00752] Plantas Arabidopsis thaliana Columbia (plantas TO) foram transformadas, utilizando o procedimento de Imersão Floral descrito por Clough e Bent, 1998 (Floral dip: a simplified method for Agrobacteriummediated transformation of Arabidopsis thaliana. Plant J. 16(6): 735-43) e por Desfeux et al., 2000 (Female Reproductive Tissues Are the Primary Target of Agrobacterium-Mediated Transformation by the Arabidopsis Floral-Dip Methed. Plant Physiol, Julho 2000, Vol. 123, pp. 895-904), com pequenas modificações. Em resumo, as plantas To foram semeadas em vasos de 250 ml, preenchidas com mistura de cultivo com base em turfa úmida. Os vasos foram cobertos com folhas de alumínio e uma redoma de plástico, mantidos a 4°C por 3-4 dias, então, descobertos e incubados em uma câmara de cultivo a 18- 24°C em 16/8 horas de ciclos claro/escuro. As plantas To estavam prontas para transformação seis dias antes da antese.[00752] Arabidopsis thaliana Columbia plants (TO plants) were transformed using the Floral Immersion procedure described by Clough and Bent, 1998 (Floral dip: a simplified method for Agrobacteriummediated transformation of Arabidopsis thaliana. Plant J. 16 (6): 735 -43) and by Desfeux et al., 2000 (Female Reproductive Tissues Are the Primary Target of Agrobacterium-Mediated Transformation by the Arabidopsis Floral-Dip Methed. Plant Physiol, July 2000, Vol. 123, pp. 895-904), with minor modifications. In summary, To plants were sown in 250 ml pots, filled with a wet peat based culture mixture. The pots were covered with aluminum foil and a plastic bell jar, kept at 4 ° C for 3-4 days, then discovered and incubated in a culture chamber at 18-24 ° C in 16/8 hours of light cycles / dark. To plants were ready for transformation six days before anthesis.
[00753] Colônias únicas de Agrobacterium carregando as estruturas binárias foram geradas, conforme descrito nos Exemplos 15-16 acima. As colônias foram cultivadas em meio LB suplementado com canamicina (50 mg/L) e gentamicina (50 mg/L). As culturas foram incubadas a 28°C por 48 horas sob agitação vigorosa e, depois, centrifugadas a 4000 rpm por 5 minutos. Os peletes compreendendo as células Agrobacterium foram ressuspensos em um meio de transformação contendo meio de cultura de concentração média (2,15 g/L) Murashige-Skoog (Duchefa); 0,044gM de benzilamino purina (Sigma); 112 gg/L de vitaminas B5 Gambourg (Sigma); 5% de sacarose e 0,2 ml/L de Silwet L77 (OSI Specialists, CT) em água duplamente destilada com pH de 5,7.[00753] Single colonies of Agrobacterium carrying the binary structures were generated, as described in Examples 15-16 above. Colonies were grown in LB medium supplemented with kanamycin (50 mg / L) and gentamycin (50 mg / L). The cultures were incubated at 28 ° C for 48 hours with vigorous agitation and then centrifuged at 4000 rpm for 5 minutes. The pellets comprising the Agrobacterium cells were resuspended in a transformation medium containing medium culture medium (2.15 g / L) Murashige-Skoog (Duchefa); 0.044gM benzylamino purine (Sigma); 112 gg / L of vitamins B5 Gambourg (Sigma); 5% sucrose and 0.2 ml / L of Silwet L77 (OSI Specialists, CT) in double distilled water with a pH of 5.7.
[00754] A transformação de plantas To foi realizada invertendo cada planta em uma suspensão de Agrobacterium de modo que o tecido de planta acima do solo é submerso por 3-5 segundos. Cada planta To inoculada foi imediatamente colocada em uma bandeja de plástico, então coberta com redoma plástica limpa para manter umidade e foi mantida no escuro à temperatura ambiente por 18 horas para facilitar a infecção e transformação. As plantas transformadas (transgênicas) foram então cobertas e transferidas para uma estufa para recuperação e maturação. As plantas To transgênicas foram cultivadas na estufa por 3-5 semanas até as síliquas ficarem marrons e secas. As sementes foram colhidas a partir das plantas e mantidas à temperatura ambiente até a semeadura.[00754] The transformation of plants To was carried out by inverting each plant in a suspension of Agrobacterium so that the plant tissue above the ground is submerged for 3-5 seconds. Each inoculated To plant was immediately placed in a plastic tray, then covered with a clean plastic bell jar to maintain moisture and was kept in the dark at room temperature for 18 hours to facilitate infection and transformation. The transformed (transgenic) plants were then covered and transferred to a greenhouse for recovery and maturation. The transgenic To plants were grown in the greenhouse for 3-5 weeks until the silicas were brown and dry. The seeds were harvested from the plants and kept at room temperature until sowing.
[00755] Para geração de plantas transgênicas TI. e T2 abrigando os genes, as sementes coletadas das plantas To transgênicas foram esterilizadas na superfície por imersão em 70% de etanol por 1 minuto, seguido por imersão em 5% de hipoclorito de sódio e 0,05% de triton por 5 minutos. As sementes esterilizadas na superfície foram totalmente lavadas em água estéril destilada e, então, colocadas nas placas de cultura contendo meio de cultura de concentração média Murashige-Skoog (Duchefa); 2% de sacarose; 0,8% de ágar de planta; 50 mM de canamicina e 200 mM de carbenicilina (Duchefa). As placas de cultura foram incubadas a 4°C por 48 horas, então, transferidas a uma sala de cultivo a 25°C por uma semana adicional de incubação. As plantas T1 Arabidopsis vitais foram transferidas para as placas de cultura fresca por outra semana de incubação. Seguindo a incubação, as plantas T1 foram removidas das placas de cultura e das placas de cultura e plantadas na mistura de cultivo contida em vasos de 250 ml. As plantas transgênicas foram deixadas crescer em uma estufa para maturidade. As sementes colhidas das plantas T1 foram cultivadas e crescidas para maturidade como as plantas T2 nas mesmas condições conforme utilizadas para cultura e crescimento das plantas T1.[00755] For the generation of transgenic IT plants. and T2 housing the genes, the seeds collected from transgenic To plants were sterilized on the surface by immersion in 70% ethanol for 1 minute, followed by immersion in 5% sodium hypochlorite and 0.05% triton for 5 minutes. The seeds sterilized on the surface were completely washed in sterile distilled water and then placed in the culture plates containing medium medium culture medium Murashige-Skoog (Duchefa); 2% sucrose; 0.8% of plant agar; 50 mM kanamycin and 200 mM carbenicillin (Duchefa). The culture plates were incubated at 4 ° C for 48 hours, then transferred to a culture room at 25 ° C for an additional week of incubation. The vital T1 Arabidopsis plants were transferred to fresh culture plates for another week of incubation. Following incubation, T1 plants were removed from the culture plates and culture plates and planted in the culture mixture contained in 250 ml pots. The transgenic plants were allowed to grow in a greenhouse to maturity. The seeds harvested from T1 plants were cultivated and grown to maturity as T2 plants in the same conditions as used for culture and growth of T1 plants.
[00756] Sementes esterilizadas de superfície foram semeadas em meio basal [50% de meio Murashige-Skoog (MS) suplementado com 0,8% de ágar de planta como agente de solidificação] na presença de Canamicina (utilizada como agente de seleção). Após a semeadura, as placas foram transferidas por 2 a 3 dias para estratificação a 4°C e, então, cultivadas a 25°C em ciclos diários de 12 horas de luz e 12 horas de escuridão por 7 a 10 dias. Nesse ponto de tempo, as mudas aleatoriamente escolhidas foram cuidadosamente transferidas para placas contendo meio de MS (15 mM N) para tratamento de concentração de nitrogênio normal e 0,75 mM de nitrogênio para tratamento de concentração de baixo nitrogênio. Para experimentos realizados em linhas T2, cada placa continha 5 mudas do mesmo evento transgênico e 3 a 4 placas diferentes (réplicas) para cada evento. Para cada polinucleotídeo de cada invenção, pelo menos, quatro a cinco eventos de transformação independentes foram analisados a partir de cada estrutura. Para experimentos realizados em linhas T1, cada placa continha 5 mudas do mesmo evento transgênico e 3 a 4 placas diferentes (réplicas) foram plantadas. No total, para linhas T1, 20 eventos independentes foram avaliados. As plantas que expressam polinucleotídeos do presente pedido de patente de invenção foram comparadas à medição média das plantas de controle (vetor vazio ou gene repórter GUS no mesmo promotor) utilizada no mesmo experimento.[00756] Sterile surface seeds were sown in basal medium [50% Murashige-Skoog (MS) medium supplemented with 0.8% plant agar as a solidifying agent] in the presence of kanamycin (used as a selection agent). After sowing, the plates were transferred for 2 to 3 days for stratification at 4 ° C and then grown at 25 ° C in daily cycles of 12 hours of light and 12 hours of darkness for 7 to 10 days. At this point in time, the seedlings randomly chosen were carefully transferred to plates containing MS medium (15 mM N) for treatment of normal nitrogen concentration and 0.75 mM of nitrogen for treatment of low nitrogen concentration. For experiments performed on T2 lines, each plate contained 5 seedlings from the same transgenic event and 3 to 4 different plates (replicates) for each event. For each polynucleotide of each invention, at least four to five independent transformation events were analyzed from each structure. For experiments performed on T1 lines, each plate contained 5 seedlings from the same transgenic event and 3 to 4 different plates (replicates) were planted. In total, for T1 lines, 20 independent events were evaluated. The plants expressing polynucleotides of the present patent application were compared to the average measurement of the control plants (empty vector or GUS reporter gene in the same promoter) used in the same experiment.
[00757] Imagem digital - Um sistema de aquisição de imagem de laboratório, consistindo de uma câmera de reflexo digital (Canon EOS 300D) anexada a uma lente de 55 mm de comprimento focal (Canon série EF-S), montada em um dispositivo de reprodução (Kaiser RS), que inclui 4 unidades de luz (lâmpada de iluminação de 4 x 150 Watts) e localizada em uma sala escura, foi utilizada para capturar imagens de plântulas vistas em placas de ágar.[00757] Digital image - A laboratory image acquisition system, consisting of a digital reflex camera (Canon EOS 300D) attached to a 55 mm focal length lens (Canon EF-S series), mounted on a scanning device reproduction (Kaiser RS), which includes 4 light units (4 x 150 Watts lighting lamp) and located in a dark room, was used to capture images of seedlings seen on agar plates.
[00758] O processo de captura de imagem foi repetido a cada 3 a 4 dias, começando no dia 1 até o dia 10 (vide, p. ex. as imagens nas Figuras 3AB). Um sistema de análise de imagem foi utilizado, o qual consiste em um computador pessoal (processador Intel P4 3.0 GHz) e um programa de domínio público - ImageJ 1.39 [programa de processamento de imagem com base em Java, desenvolvido nos Institutos Nacionais de Saúde dos Estados Unidos e livremente disponibilizado na internet em http://rsbweb Semelhantemente, o efeito do gene introduzido em acúmulo de biomassa, sob condições ideais, foi determinado comparando o peso seco e fresco das plantas e daquele das plantas de controle (contendo um vetor vazio ou gene repórter GUS no mesmo promotor). A partir de cada estrutura criada, 3 a 5 eventos de transformação independentes foram examinados em replicados.[00758] The image capture process was repeated every 3 to 4 days, starting from day 1 to day 10 (see, for example, the images in Figures 3AB). An image analysis system was used, which consists of a personal computer (Intel P4 3.0 GHz processor) and a public domain program - ImageJ 1.39 [Java-based image processing program, developed at the National Institutes of Health of United States and freely available on the internet at http: // rsbweb Similarly, the effect of the introduced gene on biomass accumulation, under ideal conditions, was determined by comparing the dry and fresh weight of the plants and that of the control plants (containing an empty vector or GUS reporter gene on the same promoter). From each structure created, 3 to 5 independent transformation events were examined in replicates.
[00759] Análises estatísticas - Para identificar os genes que conferem vigor melhorado à planta ou arquitetura melhorada à raiz, os resultados obtidos das plantas transgênicas foram comparados àqueles obtidos das plantas de controle que foram cultivadas sob condições de cultivo idênticas. Para identificar os genes e estruturas de alto desempenho, os resultados dos eventos de transformação independentes testados foram analisados separadamente. Para avaliar o efeito de um evento de gene sobre um controle, os dados foram analisados pelo teste t de Student e o valor-p foi calculado. Os resultados foram considerados significativos se p 0,1. O pacote de software JMP estatístico foi utilizado (Versão 5.2.1, Instituto SAS Inc., Cary, NC, EUA).[00759] Statistical analysis - In order to identify the genes that give the plant improved strength or improved architecture to the root, the results obtained from the transgenic plants were compared to those obtained from the control plants that were grown under identical cultivation conditions. To identify high-performance genes and structures, the results of the independent transformation events tested were analyzed separately. To assess the effect of a gene event on a control, the data were analyzed using the Student's t test and the p-value was calculated. The results were considered significant if p 0.1. The statistical JMP software package was used (Version 5.2.1, Instituto SAS Inc., Cary, NC, USA).
[00760] Os genes apresentados nas Tabelas a seguir foram clonados na regulação de um promotor constitutivo (At6669). A avaliação do efeito de transformação em uma planta de cada gene foi realizada pelo teste de desempenho de número diferente de eventos de transformação. Alguns dos genes foram avaliados em mais de um ensaio de cultura de tecido. Os resultados obtidos nesses segundos experimentos também foram significativamente positivos. O evento com valor p <0.1 foi considerado estatisticamente significativo.[00760] The genes presented in the following Tables were cloned in the regulation of a constitutive promoter (At6669). The evaluation of the transformation effect in a plant of each gene was performed by the performance test of a different number of transformation events. Some of the genes have been evaluated in more than one tissue culture assay. The results obtained in these second experiments were also significantly positive. The event with a value of p <0.1 was considered statistically significant.
[00761] Os genes apresentados nas Tabelas 66-69 mostraram uma melhora significativa no NUE da planta visto que produziram biomassa de planta maior (peso fresco e seco da planta; área foliar, comprimento da raiz e cobertura da raiz) em geração T2 (Tabelas 66-67) ou geração T1 (Tabelas 68- 69) quando cultivadas sob condições de cultivo de nitrogênio limitantes, comparadas às plantas de controle que foram cultivadas sob condições de cultivo idênticas. As plantas que produzem biomassa de raiz maior têm melhores possibilidades de absorver maior quantidade de nitrogênio do solo.
Tabela 66
Genes mostrando o desempenho melhorado da planta sob condições deficientes de nitrogênio (geração T2) [00761] The genes presented in Tables 66-69 showed a significant improvement in the plant's NUE since they produced larger plant biomass (fresh and dry weight of the plant; leaf area, root length and root cover) in T2 generation (Tables 66-67) or T1 generation (Tables 68- 69) when grown under limiting nitrogen growing conditions, compared to control plants that were grown under identical growing conditions. Plants that produce larger root biomass have a better chance of absorbing more nitrogen from the soil.
Table 66
Genes showing improved plant performance under nitrogen deficient conditions (T2 generation)
[00762] Tabela 66: "CONT" - Controle; "Méd." - Média; "% Aum." = % de aumento; "Val-p" - valor-p; L significa que o valor-p é menor que 0,01, p<0,1 foi considerado como significativo.
Tabela 67
Genes mostrando o desempenho melhorado da planta sob condições deficientes de nitrogênio (geração T9) [00762] Table 66: "CONT" - Control; "Avg." - Average; "% Aum." =% increase; "Val-p" - p-value; L means that the p-value is less than 0.01, p <0.1 was considered significant.
Table 67
Genes showing improved plant performance under nitrogen deficient conditions (T9 generation)
[00763] Tabela 67: "CONT" - Controle; "Méd." - Média; "% Aum." = % de aumento; "Val-p" - valor-p; L significa que o valor-p é menor que 0,01, p<0,1 foi considerado como significativo.
Tabela 68
Genes mostrando o desempenho melhorado da planta sob condições deficientes de nitrogênio (geração T1) [00763] Table 67: "CONT" - Control; "Avg." - Average; "% Aum." =% increase; "Val-p" - p-value; L means that the p-value is less than 0.01, p <0.1 was considered significant.
Table 68
Genes showing improved plant performance under nitrogen deficient conditions (T1 generation)
[00764] Tabela 68 "CONT" - Controle; "Méd." - Média; "% Aum." = de aumento; "Val-p" - valor-p; L significa que o valor-p é menor que 0,01, p<0,1 foi considerado como significativo.
Tabela 69
Genes mostrando o desempenho melhorado da planta sob condições deficientes de nitrogênio (geração T1) [00764] Table 68 "CONT" - Control; "Avg." - Average; "% Aum." = increase; "Val-p" - p-value; L means that the p-value is less than 0.01, p <0.1 was considered significant.
Table 69
Genes showing improved plant performance under nitrogen deficient conditions (T1 generation)
[00765] Tabela 69: "CONT" - Controle; "Méd." - Média; "% Aum." = % de aumento; "Val-p" - valor-p; L significa que o valor-p é menor que 0,01, p<0,1 foi considerado como significativo.[00765] Table 69: "CONT" - Control; "Avg." - Average; "% Aum." =% increase; "Val-p" - p-value; L means that the p-value is less than 0.01, p <0.1 was considered significant.
[00766] Os genes listados nas Tabelas 70-71 melhoraram a taxa de crescimento relativo da planta (taxa de crescimento relativo da área foliar, cobertura da raiz e comprimento da raiz) quando cultivados sob condições de cultivo de nitrogênio limitantes, comparados às plantas de controle (geração T1 e T2) que foram cultivadas sob condições de cultivo idênticas. As plantas que apresentam taxa de crescimento rápido mostram um estabelecimento melhor da planta em solo sob condições de nitrogênio deficientes. O crescimento mais rápido foi observado quando a taxa de crescimento da área foliar, comprimento da raiz e cobertura da raiz foi medida.
Tabela 70
Genes mostrando a taxa de crescimento melhorada da planta sob condicões deficientes de nitrog ênio (aeracão [00766] The genes listed in Tables 70-71 improved the relative growth rate of the plant (relative growth rate of leaf area, root coverage and root length) when grown under limiting nitrogen cultivation conditions, compared to plants of control (T1 and T2 generation) that were grown under identical growing conditions. Plants with a fast growth rate show a better plant establishment in soil under deficient nitrogen conditions. The fastest growth was observed when the growth rate of the leaf area, root length and root coverage was measured.
Table 70
Genes showing the plant's improved growth rate under nitrogen deficient conditions (aeration
[00767] Tabela 70: "CONT" - Controle; "Méd." - Média; "% Aum." = % de aumento; "Val-p" - valor p; L significa que o valor-p é menor que 0,01, p<0,1 foi considerado como significativo.
Tabela 71
Genes mostrando a taxa de crescimento melhorada da planta sob condições deficientes de nitrogênio (geração Ti) [00767] Table 70: "CONT" - Control; "Avg." - Average; "% Aum." =% increase; "Val-p" - p-value; L means that the p-value is less than 0.01, p <0.1 was considered significant.
Table 71
Genes showing improved plant growth rate under nitrogen deficient conditions (Ti generation)
[00768] Tabela 71: "CONT" - Controle; "Méd." - Média; "% Aum." = % de aumento; "Val-p" - valor p; L significa que o valor-p é menor que 0,01, p<0,1 foi considerado como significativo.[00768] Table 71: "CONT" - Control; "Avg." - Average; "% Aum." =% increase; "Val-p" - p-value; L means that the p-value is less than 0.01, p <0.1 was considered significant.
[00769] Os genes listados nas Tabelas 72-75 melhoraram a NUE da planta quando cultivadas em níveis de concentração de nitrogênio padrão. Esses genes produziram biomassa de planta maior (peso fresco e seco da planta; área foliar, cobertura da raiz e comprimento da raiz) quando cultivadas sob condições de cultivo de nitrogênio padrão, comparado àquelas plantas de controle que foram cultivadas sob condições de cultivo idênticas em geração T2 (Tabelas 72-73) ou geração T1 (Tabelas 74-75). A biomassa maior da planta nessas condições de cultivo indica a alta capacidade da planta de melhor metabolizar o nitrogênio presente no meio. As plantas que produzem biomassa de raiz maior têm melhores possibilidades de absorver maior quantidade de nitrogênio do solo.
Tabela 72
Genes mostrando o desempenho melhorado da planta sob condições de cultivo de nitrogênio padrão (geração T2) [00769] The genes listed in Tables 72-75 improved the plant's NUE when grown at standard nitrogen concentration levels. These genes produced larger plant biomass (fresh and dry weight of the plant; leaf area, root cover and root length) when grown under standard nitrogen cultivation conditions, compared to those control plants that were grown under identical cultivation conditions under generation T2 (Tables 72-73) or generation T1 (Tables 74-75). The larger biomass of the plant in these growing conditions indicates the plant's high capacity to better metabolize the nitrogen present in the medium. Plants that produce larger root biomass have a better chance of absorbing more nitrogen from the soil.
Table 72
Genes showing improved plant performance under standard nitrogen cultivation conditions (T2 generation)
[00770] Tabela 72: "CONT" - Controle; "Méd." - Média; "% Aum." = % de aumento; "Val-p" - valor p; L significa que o valor-p é menor que 0,01, p<0,1 foi considerado como significativo.
Tabela 73
Genes mostrando o desempenho melhorado da planta sob condições de cultivo de nitrogênio padrão (geração T2) [00770] Table 72: "CONT" - Control; "Avg." - Average; "% Aum." =% increase; "Val-p" - p-value; L means that the p-value is less than 0.01, p <0.1 was considered significant.
Table 73
Genes showing improved plant performance under standard nitrogen cultivation conditions (T2 generation)
[00771] Tabela 73: "CONT" - Controle; "Méd." - Média; "% Aum." = % de aumento; "Val-p" - valor p; L significa que o valor-p é menor que 0,01, p<0,1 foi considerado como significativo.
Tabela 74
Genes mostrando o desempenho melhorado da planta sob condições de cultivo de nitrogênio padrão (geração T1) [00771] Table 73: "CONT" - Control; "Avg." - Average; "% Aum." =% increase; "Val-p" - p-value; L means that the p-value is less than 0.01, p <0.1 was considered significant.
Table 74
Genes showing improved plant performance under standard nitrogen cultivation conditions (T1 generation)
[00772] Tabela 74: "CONT" - Controle; "Méd." - Média; "% Aum." = % de aumento; "Val-p" - valor p; L significa que o valor-p é menor que 0,01, p<0,1 foi considerado como significativo.
Tabela 75
Genes mostrando o desempenho melhorado da planta sob condições de cultivo de nitrogênio padrão (geração T1) [00772] Table 74: "CONT" - Control; "Avg." - Average; "% Aum." =% increase; "Val-p" - p-value; L means that the p-value is less than 0.01, p <0.1 was considered significant.
Table 75
Genes showing improved plant performance under standard nitrogen cultivation conditions (T1 generation)
[00773] Tabela 75: "CONT" - Controle; "Méd." - Média; "% Aum." = % de aumento; "Val-p" - valor p; L significa que o valor-p é menor que 0,01, p<0,1 foi considerado como significativo.[00773] Table 75: "CONT" - Control; "Avg." - Average; "% Aum." =% increase; "Val-p" - p-value; L means that the p-value is less than 0.01, p <0.1 was considered significant.
[00774] Os genes listados nas Tabelas 76-77 melhoraram a taxa de crescimento relativo da planta (RGR da área foliar, comprimento da raiz e cobertura da raiz) quando cultivadas em níveis de concentração de nitrogênio padrão. Esses genes produziram plantas que cresceram mais rápido que as plantas de controle quando cultivadas sob condições de cultivo de nitrogênio padrão. O crescimento mais rápido foi observado quando a taxa de crescimento da área foliar, comprimento da raiz e cobertura da raiz foi medida.
Tabela 76
Genes mostrando a taxa de crescimento melhorada da planta sob condições de cultivo de nitrogênio padrão (geração T2) [00774] The genes listed in Tables 76-77 improved the relative growth rate of the plant (RGR of leaf area, root length and root cover) when grown at standard nitrogen concentration levels. These genes produced plants that grew faster than control plants when grown under standard nitrogen cultivation conditions. The fastest growth was observed when the growth rate of the leaf area, root length and root coverage was measured.
Table 76
Genes showing improved plant growth rate under standard nitrogen cultivation conditions (generation T2)
[00775] Tabela 76: “CONT” - Controle ........... significativo
Tabela 77
Genes mostrando a taxa de crescimento melhorada da planta sob condições de nitrogênio padrão (geração T1) [00775] Table 76: "CONT" - Control ........... significant
Table 77
Genes showing the plant's improved growth rate under standard nitrogen conditions (T1 generation)
[00776] Tabela 77: "CONT" - Controle; "Méd." - Média; "% Aum." = % de aumento; "Val-p" - valor p; L significa que o valor-p é menor que 0,01, p<0,1 foi considerado como significativo.[00776] Table 77: "CONT" - Control; "Avg." - Average; "% Aum." =% increase; "Val-p" - p-value; L means that the p-value is less than 0.01, p <0.1 was considered significant.
[00777] Ensaio 1: Eficiência no uso do nitrogênio: Produção de semente, biomassa de planta e taxa de crescimento de planta em concentração de nitrogênio ótima e limitada em condições de estufa (maturação de semente de estufa) - Esse ensaio acompanha a produção de semente, a formação de biomassa e o crescimento de área da roseta de plantas cultivadas na estufa em condições de crescimento de nitrogênio (ótima) nãolimitantes e limitantes. As sementes de Arabidopsis Transgênica foram semeadas em meios de ágar suplementados com meio de MS e agente de seleção (Canamicina), As sementes transgênicas T2 foram, então, transplantadas para 1,7 bandejas preenchidas com turfa e perlita em uma proporção de 1:1. As bandejas foram irrigadas com uma solução contendo condições limitantes de nitrogênio, as quais foram atingidas pela irrigação das plantas com uma solução contendo 1,5 mM de nitrogênio inorgânico na forma de KNO3, suplementado com 1mM de KH2PO4, 1mM de MgSO4, 3,6 mM de KC1, 2 mM de CaC12 e microelementos, enquanto níveis normais de nitrogênio foram alcançadas aplicando uma solução de 6 mM de nitrogênio inorgânico também na forma de KNO3, com 1mM de KH2PO4, 1mM de MgSO4, CaC12 e microelementos. Todas as plantas foram cultivadas na estufa até as sementes ficarem maduras.
As sementes foram colhidas, extraídas e pesadas. A biomassa de planta restante (o tecido acima do solo) também foi colhida, e pesada imediatamente ou seguindo a secagem no forno a 50°C por 24 horas.[00777] Test 1: Efficiency in the use of nitrogen: Seed production, plant biomass and plant growth rate in an optimum and limited nitrogen concentration under greenhouse conditions (greenhouse seed maturation) - This test accompanies the production of seed, biomass formation and rosette area growth of plants grown in the greenhouse under non-limiting and limiting (optimal) nitrogen growth conditions. Transgenic Arabidopsis seeds were sown on agar medium supplemented with DM medium and selection agent (kanamycin). Transgenic T2 seeds were then transplanted to 1.7 trays filled with peat and perlite in a 1: 1 ratio. . The trays were irrigated with a solution containing nitrogen limiting conditions, which were achieved by irrigating the plants with a solution containing 1.5 mM inorganic nitrogen in the form of KNO3, supplemented with 1 mM KH2PO4, 1 mM MgSO4, 3,6 mM KC1, 2 mM CaC12 and microelements, while normal nitrogen levels were achieved by applying a 6 mM inorganic nitrogen solution also in the form of KNO3, with 1 mM KH2PO4, 1 mM MgSO4, CaC12 and microelements. All plants were grown in the greenhouse until the seeds were ripe.
The seeds were harvested, extracted and weighed. The remaining plant biomass (the above-ground tissue) was also harvested, and weighed immediately or following drying in the oven at 50 ° C for 24 hours.
[00778] Cada estrutura foi validada em sua geração T2, As plantas transgênicas transformadas com uma estrutura conformada por um vetor vazio carregando o promotor At6669 e o marcador selecionável foram utilizadas como controle.[00778] Each structure was validated in its T2 generation. Transgenic plants transformed with a structure formed by an empty vector carrying the At6669 promoter and the selectable marker were used as controls.
[00779] As plantas foram analisadas por seu tamanho total, taxa de crescimento, tempo de floração, produção de semente, peso de 1.000 sementes, matéria seca e índice de colheita (HI - produção de semente/matéria seca). 0 desempenho das plantas transgênicas foi comparado às plantas de controle cultivadas em paralelo em condições de crescimento idênticas. As plantas transgênicas falsas que expressam o gene repórter uidA (GUSIntron) ou sem nenhum gene, no mesmo promotor, foram utilizadas como controle.[00779] The plants were analyzed for their total size, growth rate, flowering time, seed production, weight of 1,000 seeds, dry matter and harvest index (HI - seed / dry matter production). The performance of transgenic plants was compared to control plants grown in parallel under identical growing conditions. Fake transgenic plants that express the uidA reporter gene (GUSIntron) or without any gene, in the same promoter, were used as controls.
[00780] O experimento foi planejado na distribuição de lote aleatório aninhado. Para cada gene do presente pedido de patente de invenção, três a cinco eventos de transformação independentes foram analisados de cada estrutura.[00780] The experiment was planned in the distribution of nested random batch. For each gene in the present application, three to five independent transformation events were analyzed from each structure.
[00781] Imagem digital - Um sistema de aquisição de imagem de laboratório, consistindo de uma câmera de reflexo digital (Canon EOS 300D) anexada com uma lente de 55 mm de comprimento focal (Canon série EFS), montada em um dispositivo de reprodução (Kaiser RS), que inclui 4 unidades de luz (lâmpada de 4 x 150 Watts) foi utilizada para capturar imagens das amostras de plantas.[00781] Digital image - A laboratory image acquisition system, consisting of a digital reflex camera (Canon EOS 300D) attached with a 55 mm focal length lens (Canon EFS series), mounted on a reproduction device ( Kaiser RS), which includes 4 light units (4 x 150 Watts lamp) was used to capture images of the plant samples.
[00782] O processo de captura de imagem foi repetido a cada 2 dias, começando do dia 1 após o transplante até o dia 15. A mesma câmara, colocada em uma montagem de ferro personalizada, foi usada para capturar as imagens de plantas maiores vistas em cubas brancas em uma estufa controlada pelo ambiente. As cubas são de formato quadrado e incluem bandejas de 1,7 litros. Durante o processo de captura, as cubas foram colocadas abaixo da montagem de ferro, enquanto evitavam a luz solar direta e fundição de sombras.[00782] The image capture process was repeated every 2 days, starting from day 1 after the transplant until the 15th. The same camera, placed in a custom iron assembly, was used to capture the images of larger plants seen in white vats in an environmentally controlled greenhouse. The vats are square in shape and include 1.7 liter trays. During the capture process, the vats were placed below the iron assembly, while avoiding direct sunlight and casting of shadows.
[00783] Um sistema de análise de imagem foi utilizado, consistindo de um computador (processador Intel P4 3.0 GHz) e um programa de domínio público - ImageJ 1.39 [programa de processamento de imagem com base em Java, desenvolvido nos Institutos Nacionais de Saúde dos Estados Unidos e livremente disponibilizados na internet em Hypertext Transfer Protocol://rsbweb (dot) nih (dot) gov/] . As imagens foram capturadas em resolução de 10 Mega Pixels (3888 x 2592 pixels) e armazenadas em um formato JPEG de baixa compressão (Joint Photographic Experts Group padrão). Em seguida, dados de análise foram salvos para arquivos de textos e processados utilizando o software de análise estatística JMP (instituto SAS).[00783] An image analysis system was used, consisting of a computer (Intel P4 3.0 GHz processor) and a public domain program - ImageJ 1.39 [Java-based image processing program, developed at the National Institutes of Health of United States and freely available on the Internet at Hypertext Transfer Protocol: // rsbweb (dot) nih (dot) gov /]. The images were captured at a resolution of 10 Mega Pixels (3888 x 2592 pixels) and stored in a low compression JPEG format (standard Joint Photographic Experts Group). Then, analysis data were saved to text files and processed using the statistical analysis software JMP (instituto SAS).
[00784] Análise de folha -Utilizando a análise digital, os dados das folhas foram calculados, incluindo o número da folha, a área da roseta, o diâmetro de roseta e a área da lâmina foliar.[00784] Leaf analysis - Using digital analysis, leaf data was calculated, including leaf number, rosette area, rosette diameter and leaf blade area.
[00785] Taxa de crescimento vegetativo: a taxa de crescimento relativo (RGR) do número da folha [Fórmula VI (descrita acima)] , área da roseta [Fórmula VII (descrita acima)] , cobertura do lote [Fórmula IX (descrita acima)] e índice de colheita [Fórmula IV (descrita acima)] foram calculadas conforme a seguir:
Peso médio das sementes - No final do experimento, todas as sementes foram coletadas. As sementes foram espalhadas em uma bandeja de vidro e uma foto foi tirada. Utilizando a análise digital, o número de sementes em cada amostra foi calculado.[00785] Vegetative growth rate: the relative growth rate (RGR) of the leaf number [Formula VI (described above)], rosette area [Formula VII (described above)], lot coverage [Formula IX (described above) )] and harvest index [Formula IV (described above)] were calculated as follows:
Average seed weight - At the end of the experiment, all seeds were collected. The seeds were spread on a glass tray and a picture was taken. Using digital analysis, the number of seeds in each sample was calculated.
[00786] Peso seco e produção de semente - Por volta do 80° dia, as plantas foram colhidas e deixadas para secar a 30 ❑C em uma câmara de secagem. A biomassa e o peso da semente de cada lote foram medidos e divididos pelo número de plantas em cada lote. Peso seco - peso total da parte vegetal acima da terra (excluindo as raízes) após secagem a 30°C em uma câmara de secagem; Produção de semente por planta = peso total da semente por planta (gr.), peso de 1000 sementes (o peso de 1000 sementes) (gr.).[00786] Dry weight and seed production - Around the 80th day, the plants were harvested and left to dry at 30 ❑C in a drying chamber. The biomass and seed weight of each lot were measured and divided by the number of plants in each lot. Dry weight - total weight of the plant part above the earth (excluding the roots) after drying at 30 ° C in a drying chamber; Seed production per plant = total seed weight per plant (gr.), 1000 seed weight (the weight of 1000 seeds) (gr.).
[00787] O índice de colheita (HI) foi calculado utilizando a Fórmula IV, conforme descrito acima.[00787] The harvest index (HI) was calculated using Formula IV, as described above.
[00788] Porcentagem de óleo em sementes - No final do experimento, todas as sementes de cada lote foram coletadas. As sementes de 3 lotes foram misturadas à terra e então montadas na câmara de extração. 210 ml de nHexano (Cat N° 080951 Biolab Ltd.) foram utilizadas como solvente. A extração foi realizada por 30 horas em fogo médio a 50 °C. Uma vez finalizada a extração, o n-Hexano foi evaporado utilizando o evaporador a 35 °C Oe condições de vácuo. O processo foi repetido duas vezes. A informação obtida do extrator Soxhlet (Soxhlet, F, Die gewichtsanalytische Bestimmung des Milchfettes, Polytechnisches J, (Dingler's) 1879, 232, 461) foi utilizado para criar uma curva de calibração para RMN de Baixa Ressonância. O teor de óleo de todas as amostras foi determinado utilizando o RMN de Baixa Ressonância (MARAN Ultra - Oxford Instrument) e seu pacote de software MultiQuant.[00788] Percentage of oil in seeds - At the end of the experiment, all seeds from each batch were collected. The seeds from 3 lots were mixed with the soil and then mounted in the extraction chamber. 210 ml of nHexane (Cat No. 080951 Biolab Ltd.) was used as a solvent. The extraction was carried out for 30 hours over medium heat at 50 ° C. Once the extraction was completed, the n-Hexane was evaporated using the evaporator at 35 ° C under vacuum conditions. The process was repeated twice. The information obtained from the Soxhlet extractor (Soxhlet, F, Die gewichtsanalytische Bestimmung des Milchfettes, Polytechnisches J, (Dingler's) 1879, 232, 461) was used to create a calibration curve for Low Resonance NMR. The oil content of all samples was determined using Low Resonance NMR (MARAN Ultra - Oxford Instrument) and its MultiQuant software package.
[00789] Análise de comprimento de Síliqua - No dia 50 da semeadura, 30 síliquas de diferentes plantas em cada lote foram amostradas no bloco A. As síliquas escolhidas foram de cor verde-amarela e foram coletadas a partir das partes inferiores de um caule de planta cultivado. Uma fotografia digital foi tirada para determinar o comprimento da síliqua.[00789] Silica length analysis - On the 50th day of sowing, 30 silicas of different plants in each lot were sampled in block A. The chosen silicas were green-yellow in color and were collected from the lower parts of a stem. cultivated plant. A digital photograph was taken to determine the length of the silica.
[00790] Análise estatística -Para identificar os genes que conferem tolerância significativamente melhorada aos estresses abióticos, os resultados obtidos das plantas transgênicas foram comparados àqueles obtidos das plantas de controle. Para identificar os genes e estruturas de alto desempenho, os resultados dos eventos de transformação independentes testados foram analisados separadamente. Os dados foram analisados pelo teste t de Student e os resultados foram considerados significativos se o valor-p fosse menor que 0.1. O pacote de software JMP estatístico foi utilizado (Versão 5.2.1, Instituto SAS Inc., Cary, NC, EUA).[00790] Statistical analysis -To identify the genes that give significantly improved tolerance to abiotic stresses, the results obtained from transgenic plants were compared to those obtained from control plants. To identify high-performance genes and structures, the results of the independent transformation events tested were analyzed separately. The data were analyzed by the Student's t test and the results were considered significant if the p-value was less than 0.1. The statistical JMP software package was used (Version 5.2.1, Instituto SAS Inc., Cary, NC, USA).
[00791] Tabelas 78-87 resumem os fenótipos observados das plantas transgênicas que expressam de forma exógena as estruturas de gene utilizando ensaios de maturação da semente na estufa (GH-SM) em condições de baixo nitrogênio (Tabelas 78-82) ou de nitrogênio normal (Tabelas 83-87). A avaliação de cada gene foi realizada pelo teste de desempenho de diferentes números de eventos. O evento com valor p <0.1 foi considerado estatisticamente significativo.
Tabela 78
Genes mostrando o desempenho melhorado da planta em condições de cultivo de baixo nitrogênio sob regulação do promotor At6669 [00791] Tables 78-87 summarize the observed phenotypes of transgenic plants that exogenously express gene structures using seed maturation assays in the greenhouse (GH-SM) under low nitrogen (Tables 78-82) or nitrogen conditions normal (Tables 83-87). The evaluation of each gene was performed by testing the performance of different numbers of events. The event with a value of p <0.1 was considered statistically significant.
Table 78
Genes showing improved plant performance under low nitrogen cultivation conditions under regulation of the At6669 promoter
[00792] Tabela 78: "CONT" - Controle; "Méd." - Média; "% Aum." - % de aumento; "Val-p" - valor p; L significa que o valor-p é menor que 0,01, p<0,1 foi considerado como significativo. Os transgenes estavam sob regulação transcricional do novo promotor At6669 (ID SEQ N°: 6052).
Tabela 79
Genes mostrando o desempenho melhorado da planta em condições de cultivo de baixo nitrogênio sob regulação do promotor At6669 [00792] Table 78: "CONT" - Control; "Avg." - Average; "% Aum." -% increase; "Val-p" - p-value; L means that the p-value is less than 0.01, p <0.1 was considered significant. The transgenes were under transcriptional regulation of the new At6669 promoter (SEQ ID No.: 6052).
Table 79
Genes showing improved plant performance under low nitrogen cultivation conditions under regulation of the At6669 promoter
[00793] Tabela 79: "CONT" - Controle; "Méd." - Média; "% Aum." = % de aumento; "Val-p" - valor p; L significa que o valor-p é menor que 0,01, p<0,1 foi considerado como significativo. Os transgenes estavam sob regulação transcricional do novo promotor At6669 (ID SEQ N°: 6052).
Tabela 80
Genes mostrando o desempenho melhorado da planta em condições de cultivo de baixo nitrogênio sob regulação do promotor At6669 [00793] Table 79: "CONT" - Control; "Avg." - Average; "% Aum." =% increase; "Val-p" - p-value; L means that the p-value is less than 0.01, p <0.1 was considered significant. The transgenes were under transcriptional regulation of the new At6669 promoter (SEQ ID No.: 6052).
Table 80
Genes showing improved plant performance under low nitrogen cultivation conditions under regulation of the At6669 promoter
[00794] Tabela 80: "CONT" - Controle; "Méd." - Média; "% Aum." = % de aumento; "Val-p" - valor p; L significa que o valor-p é menor que 0,01, p<0,1 foi considerado como significativo. Os transgenes estavam sob regulação transcricional do novo promotor At6669 (ID SEQ N°: 6052).
Tabela 81
Genes mostrando o desempenho melhorado da planta em condições de cultivo de baixo nitrogênio sob regulação do promotor At6669 [00794] Table 80: "CONT" - Control; "Avg." - Average; "% Aum." =% increase; "Val-p" - p-value; L means that the p-value is less than 0.01, p <0.1 was considered significant. The transgenes were under transcriptional regulation of the new At6669 promoter (SEQ ID No.: 6052).
Table 81
Genes showing improved plant performance under low nitrogen cultivation conditions under regulation of the At6669 promoter
[00795] Tabela 81: "CONT" - Controle; "Méd." - Média; "% Aum." = % de aumento; "Val-p" - valor p; L significa que o valor-p é menor que 0,01, p<0,1 foi considerado como significativo. Os transgenes estavam sob regulação transcricional do novo promotor At6669 (ID SEQ N°: 6052).
Tabela 82
Genes mostrando o desempenho melhorado da planta em condições de cultivo de baixo nitrogênio sob regulação do promotor At6669 [00795] Table 81: "CONT" - Control; "Avg." - Average; "% Aum." =% increase; "Val-p" - p-value; L means that the p-value is less than 0.01, p <0.1 was considered significant. The transgenes were under transcriptional regulation of the new At6669 promoter (SEQ ID No.: 6052).
Table 82
Genes showing improved plant performance under low nitrogen cultivation conditions under regulation of the At6669 promoter
[00796] Tabela 82: "CONT" - Controle; "Méd." - Média; "% Aum." = % de aumento; "Val-p" - valor p; L significa que o valor-p é menor que 0,01, p<0,1 foi considerado como significativo. Os transgenes estavam sob regulação transcricional do novo promotor At6669 (ID SEQ N°: 6052).
Tabela 83
Genes mostrando o desempenho melhorado da planta em condições normais de cultivo sob regulação do promotor At6669 [00796] Table 82: "CONT" - Control; "Avg." - Average; "% Aum." =% increase; "Val-p" - p-value; L means that the p-value is less than 0.01, p <0.1 was considered significant. The transgenes were under transcriptional regulation of the new At6669 promoter (SEQ ID No.: 6052).
Table 83
Genes showing improved plant performance under normal growing conditions under regulation of the At6669 promoter
[00797] Tabela 83: "CONT" - Controle; "Méd." - Média; "% Aum." = % de aumento; "Val-p" - valor p; L significa que o valor-p é menor que 0,01, p<0,1 foi considerado como significativo. Os transgenes estavam sob regulação transcricional do novo promotor At6669 (ID SEQ N°: 6052).
Tabela 84
Genes mostrando o desempenho melhorado da planta em condições normais de cultivo sob regulação do promotor At6669 [00797] Table 83: "CONT" - Control; "Avg." - Average; "% Aum." =% increase; "Val-p" - p-value; L means that the p-value is less than 0.01, p <0.1 was considered significant. The transgenes were under transcriptional regulation of the new At6669 promoter (SEQ ID No.: 6052).
Table 84
Genes showing improved plant performance under normal growing conditions under regulation of the At6669 promoter
[00798] Tabela 84: "CONT" - Controle; "Méd." - Média; "% Aum." = % de aumento; "Val-p" - valor p; L significa que o valor-p é menor que 0,01, p<0,1 foi considerado como significativo. Os transgenes estavam sob regulação transcricional do novo promotor At6669 (ID SEQ N°: 6052).
Tabela 85
Genes mostrando o desempenho melhorado da planta em condições normais de cultivo sob regulação do promotor At6669 [00798] Table 84: "CONT" - Control; "Avg." - Average; "% Aum." =% increase; "Val-p" - p-value; L means that the p-value is less than 0.01, p <0.1 was considered significant. The transgenes were under transcriptional regulation of the new At6669 promoter (SEQ ID No.: 6052).
Table 85
Genes showing improved plant performance under normal growing conditions under regulation of the At6669 promoter
[00799] Tabela 85: "CONT" - Controle; "Méd." - Média; "% Aum." - % de aumento; "Val-p" - valor p; L significa que o valor-p é menor que 0,01, p<0,1 foi considerado como significativo. Os transgenes estavam sob regulação transcricional do novo promotor At6669 (ID SEQ N°: 6052).
Tabela 86
Genes mostrando o desempenho melhorado da planta em condições normais de cultivo sob regulação do promotor At6669 [00799] Table 85: "CONT" - Control; "Avg." - Average; "% Aum." -% increase; "Val-p" - p-value; L means that the p-value is less than 0.01, p <0.1 was considered significant. The transgenes were under transcriptional regulation of the new At6669 promoter (SEQ ID No.: 6052).
Table 86
Genes showing improved plant performance under normal growing conditions under regulation of the At6669 promoter
[00800] Tabela 86: "CONT" - Controle; "Méd." - Média; "% Aum." - de aumento; "Val-p" - valor p; L significa que o valor-p é menor que 0,01, p<0,1 foi considerado como significativo. Os transgenes estavam sob regulação transcricional do novo promotor At6669 (ID SEQ N°: 6052).
Tabela 87
Genes mostrando o desempenho melhorado da planta em condições normais de cultivo sob regulação do promotor At6669 [00800] Table 86: "CONT" - Control; "Avg." - Average; "% Aum." - increase; "Val-p" - p-value; L means that the p-value is less than 0.01, p <0.1 was considered significant. The transgenes were under transcriptional regulation of the new At6669 promoter (SEQ ID No.: 6052).
Table 87
Genes showing improved plant performance under normal growing conditions under regulation of the At6669 promoter
[00801] Tabela 87: "CONT" - Controle; "Méd." - Média; "% Aum." = % de aumento; "Val-p" - valor p; L significa que o valor-p é menor que 0,01, p<0,1 foi considerado como significativo. Os transgenes estavam sob regulação transcricional do novo promotor At6669 (ID SEQ N°: 6052).[00801] Table 87: "CONT" - Control; "Avg." - Average; "% Aum." =% increase; "Val-p" - p-value; L means that the p-value is less than 0.01, p <0.1 was considered significant. The transgenes were under transcriptional regulation of the new At6669 promoter (SEQ ID No.: 6052).
[00802] Ensaio 2: Eficiência no Uso de Nitrogênio medida até o estágio de peneiração: biomassa da planta e taxa de crescimento da planta em concentração de nitrogênio ideal e limitada sob condições da estufa - Esse ensaio segue a formação da biomassa da planta e o crescimento da área de roseta de plantas cultivadas em estufa sob condições de cultivo limitantes e não limitantes de nitrogênio. As sementes transgênicas de Arabidopsis foram semeadas em meio de ágar suplementado com ;-2 de meio MS e um agente de seleção (Canamicina). As mudas transgênicas T2 foram, então, transplantadas para bandejas de 1,7 litro preenchidas com turfa e perlita em uma proporção de 1:1. As bandejas foram irrigadas com um a solução contendo condições limitantes de nitrogênio que foram obtidas irrigando as plantas com uma solução contendo 1,5 mM de nitrogênio inorgânico na forma de KNO3, suplementadas com 1 mM de KH2PO4, 1 mM de MgSO4, 3,6 mM de KC1, 2 mM de CaC12 e microelementos, enquanto níveis normais de nitrogênio foram obtidos aplicando uma solução de 6 mM de nitrogênio inorgânico também na forma de KNO3 com 1 mM de KH2PO4, 1 mM de MgSO4, 2 mM de CaC12 e microelementos. Todas as plantas foram cultivadas em estufa até peneiração. A biomassa da planta (o tecido acima da terra) foi pesada indiretamente após colher a roseta (peso fresco da planta [FW] ). Em seguida, as plantas foram secadas em um forno a 50 ❑C por 48 horas e pesadas (peso seco da planta [DW] ).[00802] Test 2: Nitrogen Use Efficiency measured up to the sieving stage: plant biomass and plant growth rate in ideal and limited nitrogen concentration under greenhouse conditions - This test follows the formation of the plant's biomass and the growth of the rosette area of greenhouse-grown plants under nitrogen-limiting and non-limiting cultivation conditions. The transgenic Arabidopsis seeds were sown in agar medium supplemented with; -2 of MS medium and a selection agent (kanamycin). The transgenic T2 seedlings were then transplanted to 1.7 liter trays filled with peat and pearlite in a 1: 1 ratio. The trays were irrigated with a solution containing nitrogen limiting conditions that were obtained by irrigating the plants with a solution containing 1.5 mM inorganic nitrogen in the form of KNO3, supplemented with 1 mM KH2PO4, 1 mM MgSO4, 3,6 mM KC1, 2 mM CaC12 and microelements, while normal nitrogen levels were obtained by applying a 6 mM inorganic nitrogen solution also in the form of KNO3 with 1 mM KH2PO4, 1 mM MgSO4, 2 mM CaC12 and microelements. All plants were grown in a greenhouse until sieved. The biomass of the plant (the above-ground tissue) was weighed indirectly after harvesting the rosette (fresh weight of the plant [FW]). Then, the plants were dried in an oven at 50 ❑C for 48 hours and weighed (dry weight of the plant [DW]).
[00803] Cada estrutura foi validada em sua geração T2. As plantas transgênicas transformadas com uma estrutura conformada por um vetor vazio carregando o promotor At6669 e o marcador selecionável foram utilizadas como controle.[00803] Each structure was validated in its T2 generation. Transgenic plants transformed with a structure formed by an empty vector carrying the At6669 promoter and the selectable marker were used as controls.
[00804] As plantas foram analisadas com relação ao seu tamanho total, taxa de crescimento, peso fresco e matéria seca. O desempenho das plantas transgênicas foi comparado para controlar as plantas cultivadas em paralelo nas mesmas condições. As plantas transgênicas falsas expressando o gene repórter uidA (GUSIntron) ou sem nenhum gene, no mesmo promotor foram utilizadas como controle.[00804] The plants were analyzed in relation to their total size, growth rate, fresh weight and dry matter. The performance of transgenic plants was compared to control plants grown in parallel under the same conditions. Fake transgenic plants expressing the uidA reporter gene (GUSIntron) or without any gene, on the same promoter were used as a control.
[00805] O experimento foi planejado na distribuição de lote aleatório aninhado. Para cada gene do presente pedido de patente de invenção, três a cinco eventos de transformação independentes foram analisados a partir de cada estrutura.[00805] The experiment was planned in the distribution of nested random batch. For each gene in the present application, three to five independent transformation events were analyzed from each structure.
[00806] Imagem Digital - Um sistema de aquisição de imagem de laboratório, consistindo de uma câmera de reflexo digital (Canon EOS 300D) anexada com uma lente de comprimento focal de 55 mm (Canon série EFS), montada em um dispositivo de reprodução (Kaiser RS), o qual inclui 4 unidades de luz (lâmpadas 4 x 150 Watts) foi utilizado para capturar imagens de amostras de planta.[00806] Digital Image - A laboratory image acquisition system, consisting of a digital reflex camera (Canon EOS 300D) attached with a 55 mm focal length lens (Canon EFS series), mounted on a reproduction device ( Kaiser RS), which includes 4 light units (4 x 150 Watts lamps) was used to capture images of plant samples.
[00807] O processo de captura de imagem foi repetido a cada 2 dias, começando no dia 1 após transplante até o dia 15. A mesma câmera, colocada em uma montagem de ferro personalizada, foi utilizada para capturar imagens de plantas maiores encerradas em cubas brancas em uma estufa controlada pelo ambiente. As cubas eram de formato quadrado e incluem bandejas de 1,7 litro. Durante o processo de captura, as cubas foram colocadas abaixo da montagem de ferro, enquanto evitavam a luz solar direta e fundição das sombras.[00807] The image capture process was repeated every 2 days, starting on day 1 after transplantation until the 15th. The same camera, placed in a custom iron mount, was used to capture images of larger plants enclosed in vats in an environmentally controlled greenhouse. The vats were square in shape and include 1.7 liter trays. During the capture process, the vats were placed below the iron assembly, while avoiding direct sunlight and casting the shadows.
[00808] Um sistema de análise de imagem foi utilizado, consistindo de um computador pessoal (processador Intel P4 3.0 GHz) e um programa de domínio público - ImageJ 1.39 [programa de processamento de imagem com base em Java, desenvolvido nos Institutos Nacionais de Saúde dos Estados Unidos e livremente disponibilizado na internet em http://rsbweb (ponto) nih (ponto) gov/] . As imagens foram capturadas em resolução de 10 Mega Pixels (3888 x 2592 pixels) e armazenadas em um formato JPEG de baixa compressão (Joint Photographic Experts Group standard). Em seguida, os dados analisados foram salvos em arquivos de texto e processados utilizando o software JMP de análise estatística (instituto SAS).
Análise da Folha -Utilizando a análise digital, os dados das folhas foram calculados, incluindo o número da folha, área de roseta, diâmetro da roseta, e área da lâmina foliar.[00808] An image analysis system was used, consisting of a personal computer (Intel P4 3.0 GHz processor) and a public domain program - ImageJ 1.39 [Java-based image processing program, developed at the National Institutes of Health from the United States and freely available on the internet at http: // rsbweb (dot) nih (dot) gov /]. The images were captured in a resolution of 10 Mega Pixels (3888 x 2592 pixels) and stored in a low compression JPEG format (Joint Photographic Experts Group standard). Then, the analyzed data were saved in text files and processed using the JMP statistical analysis software (SAS institute).
Leaf Analysis - Using digital analysis, leaf data was calculated, including leaf number, rosette area, rosette diameter, and leaf blade area.
[00809] Taxa de crescimento vegetal: a taxa de crescimento relativa (RGR) do número de folha (Fórmula VI, descrita acima), área da roseta (Fórmula VII descrita acima) e cobertura de lote (Fórmula IX, descrita abaixo) foram calculados utilizando as fórmulas Indicadas.[00809] Plant growth rate: the relative growth rate (RGR) of the leaf number (Formula VI, described above), rosette area (Formula VII described above) and lot coverage (Formula IX, described below) were calculated using the formulas indicated.
[00810] Peso seco e fresco da planta - Por volta do dia 80 a partir da semeadura, as plantas foram colhidas e diretamente pesadas para determinação do peso fresco da planta (FW) e deixadas secar a 50 ❑C em uma câmara de secagem por cerca de 48 horas antes da prensagem para determinar o peso seco da planta (DW).[00810] Dry and fresh weight of the plant - Around the 80th day after sowing, the plants were harvested and directly weighed to determine the fresh weight of the plant (FW) and allowed to dry at 50 ❑C in a drying chamber by about 48 hours before pressing to determine the dry weight of the plant (DW).
[00811] Análises Estatísticas - Para identificar os genes que conferem uma significativa melhoria na tolerância ao estresse abiótico e na eficiência no uso de nitrogênio, os resultados obtidos a partir de plantas transgênicas foram comparados àqueles obtidos a partir de plantas de controle quando cultivadas sob condições de cultivo idênticas. Para identificar os genes e estruturas de alto desempenho, os resultados dos eventos testados de transformação independentes foram analisados separadamente. Os dados foram analisados utilizando teste t de Student e os resultados são considerados significativos se o valor p for menor que 0,1. O pacote de software JMP estatístico foi utilizado (Versão 5.2.1, Instituto SAS Inc., Cary, NC, EUA).[00811] Statistical Analysis - To identify the genes that provide a significant improvement in tolerance to abiotic stress and efficiency in the use of nitrogen, the results obtained from transgenic plants were compared to those obtained from control plants when grown under conditions identical cultivation methods. To identify high-performance genes and structures, the results of the tested independent transformation events were analyzed separately. The data were analyzed using Student's t test and the results are considered significant if the p-value is less than 0.1. The statistical JMP software package was used (Version 5.2.1, Instituto SAS Inc., Cary, NC, USA).
[00812] Os genes listados nas Tabelas 88-89 melhoraram a NUE da planta quando cultivada em níveis de concentração limitantes de nitrogênio. Esses genes produziram plantas maiores com uma área fotossintética e biomassa maiores (peso fresco, peso seco, número de folhas, diâmetro da roseta, área de roseta e cobertura de lote) quando cultivadas sob condições limitantes de nitrogênio (estresse por deficiência de nutriente), comparado às plantas de controle cultivadas em condições de cultivo idênticas.
Tabela 88
Genes mostrando a produção de biomassa melhorada da planta em condições de cultivo limitantes de nitrogênio [00812] The genes listed in Tables 88-89 improved the plant's NUE when grown at nitrogen-limiting concentration levels. These genes produced larger plants with a larger photosynthetic area and biomass (fresh weight, dry weight, number of leaves, rosette diameter, rosette area and lot cover) when grown under nitrogen-limiting conditions (stress due to nutrient deficiency), compared to control plants grown under identical growing conditions.
Table 88
Genes showing improved plant biomass production under nitrogen-limiting cultivation conditions
[00813] Tabela 88: "CONT" - Controle; "Méd." - Média; "% Aum." = % de aumento; "Val-p" - valor p; L significa que o valor-p é menor que 0,01, p<0,1 foi considerado como significativo.
Tabela 89
Genes mostrando a produção de biomassa melhorada da planta em condições de cultivo limitantes de nitrogênio [00813] Table 88: "CONT" - Control; "Avg." - Average; "% Aum." =% increase; "Val-p" - p-value; L means that the p-value is less than 0.01, p <0.1 was considered significant.
Table 89
Genes showing improved plant biomass production under nitrogen-limiting cultivation conditions
[00814] Tabela 89: "CONT" - Controle; "Méd." - Média; "% Aum." = % de aumento; "Val-p" - valor p; L significa que o valor-p é menor que 0,01, p<0,1 foi considerado como significativo.[00814] Table 89: "CONT" - Control; "Avg." - Average; "% Aum." =% increase; "Val-p" - p-value; L means that the p-value is less than 0.01, p <0.1 was considered significant.
[00815] Os genes listados na Tabela 90 melhoraram a NUE da planta quando cultivada em níveis de concentração limitantes de nitrogênio. Estes genes produziram plantas com desenvolvimento mais rápido quando cultivadas sob condições de cultivo limitantes de nitrogênio, em comparação com plantas de controle cultivadas sob condições idênticas, conforme medido pela taxa de crescimento do número de folhas, diâmetro da roseta e cobertura do lote.
Tabela 90
Genes mostrando o desempenho melhorado de crescimento da roseta em condições de cultivo limitantes de nitrogênio [00815] The genes listed in Table 90 improved the plant's NUE when grown at limiting nitrogen concentration levels. These genes produced plants with faster development when grown under nitrogen-limiting growing conditions, compared to control plants grown under identical conditions, as measured by the growth rate of leaf number, rosette diameter and lot coverage.
Table 90
Genes showing improved rosette growth performance under nitrogen-limiting cultivation conditions
[00816] Tabela 90: "CONT" - Controle; "Méd." - Média; "% Aum." - % de aumento; "Val-p" - valor p; L significa que o valor-p é menor que 0,01, p<0,1 foi considerado como significativo.[00816] Table 90: "CONT" - Control; "Avg." - Average; "% Aum." -% increase; "Val-p" - p-value; L means that the p-value is less than 0.01, p <0.1 was considered significant.
[00817] Os genes listados nas Tabelas 91-92 melhoraram a NUE da planta quando cultivada em níveis de concentração de nitrogênio padrão. Esses genes produziram plantas maiores com uma área fotossintética maior e biomassa melhorada (peso fresco, peso seco, número de folhas, diâmetro da roseta, área de roseta e cobertura de lote) quando cultivadas sob condições de nitrogênio padrão, comparado às plantas de controle cultivadas em condições de cultivo idênticas.
Tabela 91
Genes mostrando a produção de biomassa melhorada da planta em condições de cultivo de nitrogênio padrão [00817] The genes listed in Tables 91-92 improved the plant's NUE when grown at standard nitrogen concentration levels. These genes produced larger plants with a larger photosynthetic area and improved biomass (fresh weight, dry weight, number of leaves, rosette diameter, rosette area and lot cover) when grown under standard nitrogen conditions, compared to control plants grown under identical growing conditions.
Table 91
Genes showing improved plant biomass production under standard nitrogen cultivation conditions
[00818] Tabela 91: "CONT" - Controle; "Méd." - Média; "% Aum." = % de aumento; "Val-p" - valor p; L significa que o valor-p é menor que O, 01, p<0,1 foi considerado como significativo.
Tabela 92
Genes mostrando a produção de biomassa melhorada da planta em condições de cultivo de nitrogênio padrão . [00818] Table 91: "CONT" - Control; "Avg." - Average; "% Aum." =% increase; "Val-p" - p-value; L means that the p-value is less than 0.01, p <0.1 was considered significant.
Table 92
Genes showing the improved biomass production of the plant under standard nitrogen cultivation conditions.
[00819] Tabela 92: "CONT" - Controle;" - Média; "9 6 Aum." = % de aumento; "Val-p" - valor p; L significa que o valor-p é menor que 0,01, p<0,1 foi considerado como significativo.[00819] Table 92: "CONT" - Control; "- Average;" 9 6 Aum. "=% Increase;" Val-p "- p-value; L means that the p-value is less than 0.01, p <0.1 was considered significant.
[00820] Os genes listados na Tabela 93 melhoraram a NUE da planta quando cultivada em níveis de concentração de nitrogênio padrão. Estes genes produziram plantas com desenvolvimento mais rápido quando cultivadas sob condições de cultivo limitantes de nitrogênio, em comparação com plantas de controle cultivadas sob condições idênticas, conforme medido pela taxa de crescimento do número de folhas, diâmetro da roseta e cobertura do lote.
Tabela 93
Genes mostrando o desempenho melhorado de crescimento da roseta em condições de cultivo de nitrogênio padrão [00820] The genes listed in Table 93 improved the plant's NUE when grown at standard nitrogen concentration levels. These genes produced plants with faster development when grown under nitrogen-limiting growing conditions, compared to control plants grown under identical conditions, as measured by the growth rate of leaf number, rosette diameter and lot coverage.
Table 93
Genes showing improved rosette growth performance under standard nitrogen cultivation conditions
[00821] Tabela 93: "CONT" - Controle; "Méd." - Média; "% Aum." = % de aumento; "Val-p" - valor p; L significa que o valor-p é menor que 0,01, p<0,1 foi considerado como significativo.[00821] Table 93: "CONT" - Control; "Avg." - Average; "% Aum." =% increase; "Val-p" - p-value; L means that the p-value is less than 0.01, p <0.1 was considered significant.
[00822] Embora o presente pedido de patente de invenção tenha sido descrito em conjunto com aplicações específicas respectivas, é evidente que muitas alternativas, modificações e variações serão evidentes aos especialistas na técnica. Consequentemente, ele destina-se a abranger todas essas alternativas, modificações e variações que recaem no espírito e amplo escopo das reivindicações anexas.[00822] Although the present application for a patent has been described in conjunction with respective specific applications, it is evident that many alternatives, modifications and variations will be apparent to those skilled in the art. Consequently, it is intended to cover all of these alternatives, modifications and variations that fall in the spirit and broad scope of the attached claims.
[00823] Todas as publicações, patentes e pedidos de patente mencionados nesse relatório descritivo estão incorporados em sua totalidade por referência no referido relatório descritivo, na mesma extensão como se cada publicação individual, patente ou pedido de patente fosse específica e individualmente indicado como sendo incorporado aqui por referência. Além disso, a citação ou identificação de qualquer referência no presente pedido de patente não deverá ser interpretada como uma admissão de que tal referência está disponível como técnica anterior ao presente pedido de patente de invenção. Na medida em que os títulos da seção são utilizados, eles não deverão ser interpretados como necessariamente limitantes.[00823] All publications, patents and patent applications mentioned in that specification are incorporated in their entirety by reference in that specification, to the same extent as if each individual publication, patent or patent application was specifically and individually indicated as being incorporated. here by reference. In addition, the citation or identification of any reference in the present patent application should not be interpreted as an admission that such reference is available as a prior art to the present invention patent application. As the section headings are used, they should not be interpreted as necessarily limiting.
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